ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ

Автор:

Третий Рим

Средний

шагов 12

30 мин - 1 час

Комментарии:

Избранное: 0

Шаг 1

На автомобили Volvo XC90 устанавливают поперечно расположенные бензиновые двигатели В5254T (210 л.с.), В6324S (243 л.с.), В8444S (315 л.с.) и дизельный двигатель D5244T (185 л.с.).
В данном разделе подробно описаны конструкция и способы ремонта двигателя В5254T как наиболее массово устанавливаемого на автомобили. Особенности конструкции и некоторые моменты обслуживания и ремонта двигателей В6324S, В8444S и D5244T приведены в отдельных подразделах (см. «Особенности конструкции двигателя В6324S»; «Особенности конструкции двигателя В8444S»; «Особенности конструкции двигателя D5244T»).
Двигатель В5254T (рис. 5.1 и 5.2) с верхним расположением двух шестиопорных распределительных валов, с четырьмя клапанами на каждый цилиндр. Распределительные валы выпускных и впускных клапанов приводятся во вращение армированным зубчатым ремнем через муфты изменения фаз газораспределения. Натяжение ремня обеспечивается натяжным роликом.

Шаг 2

Рис. 5.1. Двигатель В5254T (вид спереди): 1 – насос гидроусилителя рулевого управления; 2 – генератор; 3 – электромагнитный клапан изменения фаз газораспределения; 4 – указатель (щуп) уровня масла; 5 – впускной коллектор; 6 – дроссельный узел; 7 – пробка маслоналивной горловины; 8 – топливная рампа; 9 – датчик положения распределительного вала; 10 – коробка передач; 11 – указатель уровня рабочей жидкости в коробке передач; 12 – стартер; 13 – поддон масляного картера; 14 – датчик давления масла; 15 – маслоотделитель системы вентиляции картера двигателя; 16 – масляный фильтр

Шаг 3

Рис. 5.2. Двигатель В5254T (вид сзади): 1 – коробка передач; 2 – механизм управления клапаном наддува; 3 – датчик положения распределительного вала; 4 – крышка головки блока цилиндров; 5 – пробка маслоналивной горловины; 6 – электромагнитный клапан изменения фаз газораспределения; 7 – крышка привода газораспределительного механизма; 8 – поддон масляного картера; 9 – масляный радиатор; 10 – выпускной коллектор; 11 – раздаточная коробка; 12 – турбокомпрессор

Шаг 4

Двигатель В5254T оснащен системой зажигания с индивидуальными катушками зажигания, электронной системой изменения фаз газораспределения, турбокомпрессором и электронной системой управления дроссельной заслонкой. Указанные системы улучшают мощностные и динамические характеристики двигателя, его топливную экономичность и снижают токсичность отработавших газов.
Система изменения фаз газораспределения позволяет установить оптимальные фазы газораспределения для каждого момента работы двигателя, чем, в свою очередь, достигается повышенная мощность, лучшая топливная экономичность и меньшая токсичность отработавших газов.
Механизмы изменения фаз газораспределения, установленные на распределительных валах, по сигналу электронного блока управления двигателем поворачивают валы на необходимый угол в соответствии с режимом работы двигателя.
Механизм изменения фаз газораспределения представляет собой гидравлический механизм, соединенный с системой смазки двигателя. Масло из системы смазки двигателя поступает через каналы в газораспределительный механизм. Ротор 2 (рис. 5.3) поворачивает распределительный вал по команде блока управления двигателем.

Шаг 5

Рис. 5.3. Механизм изменения фаз газораспределения: 1 – корпус механизма изменения фаз; 2 – ротор; 3 – масляный канал

Шаг 6

Для определения мгновенного положения распределительного вала установлен датчик положения распределительного вала у задней части распределительного вала. На конце распределительного вала расположен информационная втулка датчика положения.
На головке блока цилиндров закреплены электромагнитные клапаны, гидравлически управляющие соответствующими механизмами на обоих распределительных валах. Электромагнитными клапанами, в свою очередь, управляет электронный блок управления двигателем.
Применение механизма изменения фаз газораспределения обеспечивает плавное изменение угла установки распределительных валов в положения раннего и позднего (рис. 5.4) открытия клапанов газораспределения. Блок управления определяет положение распределительных валов по сигналам соответствующих электромагнитных клапанов и датчика положения коленчатого вала и выдает команду на изменение положения валов. В соответствии с этой командой перемещается золотник электромагнитного клапана, например, в направлении большего опережения открытия клапанов. При этом подаваемое под давлением масло поступает через канал в корпусе газораспределительного механизма в корпус механизма измененияфаз и вызывает поворот распределительного вала в требуемом направлении. При перемещении золотника в направлении, соответствующем более раннему открытию клапанов, канал для более позднего их открытия автоматически соединяется со сливным каналом. Если распределительный вал повернулся на требуемый угол, золотник 2 (рис. 5.5) электромагнитного клапана по команде блока управления устанавливается в положение, при котором масло поддерживается под давлением по обе стороны каждой из лопастей ротора муфты. Если требуется поворот распределительного вала в сторону более позднего открытия клапанов, процесс регулирования проводится с подачей масла в обратном направлении.

Шаг 7

Рис. 5.4. Схема работы механизма изменения фаз газораспределения: А – установка распределительного вала в положение раннего открытия клапанов газораспределения; Б – установка распределительного вала в положение позднего открытия клапанов газораспределения; 1 – распределительный вал; 2 – механизм изменения фаз газораспределения; 3 – электромагнитный клапан системы регулирования фаз газораспределения

Шаг 8

Рис. 5.5. Электромагнитный клапан изменения фаз газораспределения: 1 – электромагнит; 2 – золотник клапана; 3 – кольцевая проточка, соединенная каналом в крышке головки блока цилиндров со второй рабочей камерой механизма изменения фаз газораспределения; 4 – кольцевая проточка для отвода масла; 5 – кольцевая проточка, соединенная каналом в крышке головки блока цилиндров с первой рабочей камерой механизма изменения фаз газораспределения; 6 – отверстие подвода масла из главной магистрали; 7 – пружина клапана; 8 – отверстие для слива масла; А – полость, соединенная каналом в крышке головки блока цилиндров с первой рабочей камерой гидромуфты механизма изменения фаз газораспределения; В – полость, соединенная каналом в крышке головки блока цилиндров со второй рабочей камерой механизма изменения фаз газораспределения

Шаг 9

Элементы системы изменения фаз газораспределения (электромагнитный клапан и механизм изменения фаз газораспределения) представляют собой прецизионно изготовленные узлы. В связи с этим при выполнении технического обслуживания или ремонта системы изменения фаз газораспределения допускается лишь замена элементов системы в сборе.
Головка блока цилиндров двигателя изготовлена из алюминиевого сплава по поперечной схеме продувки цилиндров (впускные и выпускные каналы расположены на противоположных сторонах головки). В головку запрессованы седла и направляющие втулки клапанов. На каждом впускном и выпускном клапане установлено по одной пружине, зафиксированной через тарелку двумя сухарями.
Плоскость разъема головки и блока цилиндров уплотнена прокладкой, представляющей собой отформованную из тонколистового металла пластину.

Степень сжатия – отношение объема надпоршневого пространства цилиндра при положении поршня в НМТ к объему надпоршневого пространства цилиндра при положении поршня в ВМТ, т.е. к объему камеры сгорания.
Увеличение степени сжатия требует использования топлива с более высоким октановым числом (для бензиновых ДВС) во избежание детонации. Повышение степени сжатия в общем случае повышает его мощность, кроме того, увеличивает КПД двигателя, т.е. способствует снижению расхода топлива.
В 50–60-е годы XX века одной из тенденций двигателестроения было повышение степени сжатия, которая к началу 70-х нередко достигала 11–13:1. Однако это требовало соответствующего бензина с высоким октановым числом, что в те годы могло быть получено лишь добавлением ядовитого тетраэтилсвинца (этилированный бензин). Введение в большинстве стран в начале 70-х годов прошлого века экологических стандартов привело к остановке роста и даже снижению степени сжатия на серийных двигателях.
Понятие «степень сжатия» не следует путать с понятием «компрессия», которое обозначает (при определенной конструктивно обусловленной степени сжатия) максимальное давление, создаваемое в цилиндре при движении поршня от НМТ до ВМТ (например, степень сжатия – 10:1, компрессия – 14 атм).

Шаг 10

Блок цилиндров представляет собой единую отливку, образующую рубашку охлаждения, верхнюю часть картера и шесть опор коленчатого вала, выполненных в виде перегородок картера. Блок цилиндров изготовлен из специального алюминиевого сплава, а гильзы цилиндров изготовлены таким образом, чтобы их литые стороны образовывали большую неровную поверхность. Улучшенное сцепление облегчает теплопередачу и ослабляет тепловую деформацию отверстий цилиндров. Крышки коренных подшипников обработаны в сборе с блоком и невзаимозаменяемы. На блоке цилиндров выполнены специальные приливы, фланцы и отверстия для крепления деталей, узлов и агрегатов, каналы главной масляной магистрали.
Коленчатый вал вращается в коренных подшипниках, имеющих тонкостенные стальные вкладыши с антифрикционным слоем.
Маховик, изготовленый из чугуна, установлен на заднем конце коленчатого вала и закреплен десятью болтами. На маховик напрессован зубчатый обод для пуска двигателя стартером.
Поршни с короткой юбкой изготовлены из алюминиевого сплава. На цилиндрической поверхности головки поршня выполнены кольцевые канавки для маслосъемного и двух компрессионных колец.
Поршневые пальцы установлены в бобышках поршней с зазором и запрессованы с натягом в верхние головки шатунов.
Шатуны стальные, кованые, со стержнем двутаврового сечения. Шатуны обрабатывают в сборе с крышками. Своими нижними головками шатуны соединены с шатунными шейками коленчатого вала через тонкостенные вкладыши, по конструкции аналогичные коренным.
Система смазки двигателя комбинированная: разбрызгиванием и под давлением. Система состоит из масляного картера, шестеренчатого масляного насоса с маслоприемником, полнопоточного масляного фильтра, масляного радиатора, датчика давления масла и масляных каналов.
Система охлаждения двигателей герметичная, с расширительным бачком, состоит из рубашки охлаждения, выполненной в литье и окружающей цилиндры в блоке, камеры сгорания и газовые каналы в головке блока цилиндров. Принудительную циркуляцию охлаждающей жидкости обеспечивает центробежный водяной насос с приводом от коленчатого вала ремнем привода газораспределительного механизма. Для поддержания нормальной рабочей температуры охлаждающей жидкости в системе охлаждения установлен термостат, перекрывающий большой круг системы при непрогретом двигателе и низкой температуре охлаждающей жидкости.
Турбокомпрессор двигателя В5254T использует энергию отработавших газов для наддува воздуха в цилиндры двигателя. При большом количестве воздуха, нагнетаемого турбокомпрессором в камеры сгорания, топливо сгорает с большей эффективностью. Такая подача воздуха в цилиндры снижает количество вредных веществ в отработавших газах и повышает мощность. Турбокомпрессор состоит из центробежного одноступенчатого компрессора и радиальной центростремительной турбины. Принцип работы турбокомпрессора заключается в том, что отработавшие газы из цилиндров под давлением поступают через выпускной коллектор в камеры газовой турбины. Расширяясь, газы вращают колесо центробежного турбокомпрессора. Через воздушный фильтр центробежный турбокомпрессор всасывает воздух, сжимает его и через охладитель подает под давлением в цилиндры двигателя.
Система питания двигателя состоит из электрического топливного насоса, установленного в топливном баке, дроссельного узла, фильтра тонкой очистки топлива и регулятора давления топлива, компенсатора пульсаций давления топлива, форсунок и топливных трубопроводов, а также включает в себя воздушный фильтр.
Система зажигания двигателей с индивидуальными катушками зажигания, которыми непосредственно управляет электронный блок управления (ЭБУ) двигателем.
Причем высоковольтные провода отсутствуют, а катушки зажигания крепятся непосредственно на свечах зажигания. Система зажигания при эксплуатации не требует обслуживания и регулировки.

Действие поршневого двигателя внутреннего сгорания основано на использовании работы теплового расширения нагретых газов во время движения поршня от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней мертвой точке (НМТ). Нагревание газов в положении ВМТ достигается в результате сгорания в цилиндре топлива, перемешанного с воздухом. При этом повышается температура газов и давление. Поскольку давление под поршнем равно атмосферному, а в цилиндре оно намного больше, поршень под действием перепада давления будет перемещаться вниз, а газы – расширяться, совершая полезную работу. чтобы двигатель постоянно вырабатывал механическую энергию, в цилиндр необходимо периодически подавать через впускной клапан смесь воздуха с топливом. Продукты сгорания топлива после их расширения удаляются из цилиндра через выпускной клапан. Эти задачи выполняют газораспределительный механизм, управляющий открытием и закрытием клапанов, и система подачи топлива. Рабочим циклом двигателя называется периодически повторяющийся ряд последовательных процессов, протекающих в каждом цилиндре двигателя и обусловливающих превращение тепловой энергии в механическую работу. Автомобильные двигатели работают, как правило, по четырехтактному циклу, который совершается за два оборота коленчатого вала или четыре хода поршня и состоит из тактов впуска, сжатия, расширения (рабочего хода) и выпуска.

Шаг 11

Шаг 12

Комментарии

Загрузка комментариев...

Готово!