Описание конструкции двигателя

На Focus ставятся два компактных четырехцилиндровых бензиновых двигателя в четырех разных вариантах мощности, а также четырехцилиндровый дизельный двигатель с рабочим объемом 1,8 л с двумя ступенями мощности — оба дизельных двигателя с турбонаддувом на отработанных газах и прямым впрыском. Все двигатели в Focus в равной степени соответствуют требованиям стандарта на отработанные газы EEC-96/D3/D4 и другим, более субъективным критериям относительно расхода топлива, бесшумности работы, «эластичности» и отдачи мощности, предъявляемым к современным двигателям.

Focus - 2000 г. выпуска	Рабочий объем, см3	Мощность, кВт/л.с./об/мин	Мощность, Нм/об/мин
1,4 л Zetec-SE	1388	55/75/5000	123/3500
1,6 л Zetec-SE	1596	74/100/6000	145/4000
1,8 л Zetec-E	1796	85/115/5500	160/4400
2,0 л Zetec-E	1988	96/130/5500	178/4500
1,8 л Endura-Turbodiesel	1753	55/75/4000	175/1800

Двигателями в Focus управляет электронная система (Ford EEC-V), в бензиновых двигателях ей ассистируют бесконтактная система зажигания 3-D с программным управлением, электронный впрыск топлива (SEF1) и датчики детонации в двигателях Zetec-SE. Оба дизельных двигателя получают топливо прямо в камеры сгорания с помощью одноплунжерного распределительного насоса впрыска и многоканальных форсунок с двойной пружиной. Все бензиновые двигатели снабжены регулируемым катализатором тройного действия, дизельные двигатели - окислительным каталитическим нейтрализатором, оснащенным рециркуляцией отработанных газов.


Бесспорно, компактные двигатели DOHC (dou-blc-ovcrhead-camshaft) Zetec (в вариантах Zetec-SE блок двигателя и головка блока цилиндров из легкого металла) в настоящее время являются главным техническим достижением среди двигателей Ford. Впрочем, это первые смонтированные поперек двигатели Ford, в которых магистраль впрыска находится на передней стороне головки блока цилиндров. Эта мера заметно улучшает доступность всех элементов приготовления топливовоздушной смеси при проведении любых работ по техническому обслуживанию.

У «поворота» есть и технические причины: с «поворотом» головки блока цилиндров система отработанных газов уже не находится в потоке охлаждающего встречного ветра, а «спрятана» за двигателем. Это очень полезно для каталитического нейтрализатора — он еще быстрее достигает температуры регулирования. Наклонное назад монтажное положение двигателей создает достаточно места для того, чтобы минимизировать теплоотдачу выпускного коллектора и каталитического нейтрализатора в салон.

Техническое сотрудничество - участие фирмы Yamaha

Базовый эскиз двигателей Zetec-SE возник довольно давно при тесном сотрудничестве с Yamaha. Первые варианты ставились на Fiesta с 1996 г. Особенностью Ford являются многоканальные форсунки с электронным управлением в компактных четырехцилиндровых двигателях, последовательный впрыск топлива, а также усовершенствованный блок управления двигателем (EEC-V).

Благодаря этому инженеры реализовывают еще более точное управление топливовоздушной смесью и искрой зажигания.


На практике эти меры приводят к снижению трения, к более устойчивой регулировке числа оборотов холостого хода, к пониженной эмиссии отработанных газов и более равномерному процессу сгорания при всех состояниях нагрузки. Другим достижением, в том числе двигателей Zetec-E, является сбалансированное наполнение цилиндров и скорее умеренный литраж. Приоритеты дальнейшего развития однозначно касаются характеристик комфорта и расхода топлива.

С головы до ног из легкого металла - только двигатели Zetec-SE

Блок двигателя и головка блока цилиндров, а также корпуса большинства вспомогательных агрегатов двигателей Zetec-SE состоят из специального алюминиевого сплава. Не так обстоит дело в двигателях Zetec-E, их происхождение связано с семейством Endura.

Для снижения веса крышки клапанов двигателей Zetec изготовлены из магния и впускные трубопроводы из синтетического материала. В головках блоков цилиндров вращаются два расположенных сверху распределительных вала (DOHC), они управляют четырьмя клапанами на каждой камере сгорания. Ряд конструктивных мер поддерживает высокую культуру работы двигателей с низким уровнем шума и вибрации, низкую эмиссию отработанных газов, а также приятно небольшие затраты на техобслуживание. Благодаря более стойким материалам клапаны должны проверяться в мастерской только через каждые 150 000 км пробега. Клапанный зазор при холодном двигателе составляет 0,17-0,23 мм на всех впускных и 0,27-0,33 на выпускных клапанах. Замена свечей зажигания предусмотрена через 60 000 км. замена моторного масла и масляного фильтра - через 15 000 км пробега.

Zetec-SE - работоспособный, «эластичный» и умеренный в расходе топлива двигатель

Оба двигателя — в равной степени работоспособные и «эластичные» силовые установки DOHC. Двигатель с рабочим объемом 1.6 л от модели с 1,4 л отличают измененное соотношение между длиной хода поршня и внутренним диаметром цилиндра, распределительный вал с измененными фазами газораспределения, а также более крупные клапаны. С точки зрения последовательной оптимизации трения и высокой культуры работы оба двигателя располагают гильзами цилиндров из серого чугуна с особо точным сверлением, залитыми в блок двигателя из легкого металла, с поршнями облегченной конструкции со специальным покрытием, включая поршневые кольца с пониженным трением. К тому же приводной ремень вспомогательных агрегатов, работающий особенно тихо, снижает шумы и вибрацию двигателя. Масляный насос приводится в действие непосредственно коленвалом с пятью опорными шейками: напротив, водяной насос и сервонасос, генератор и компрессор климатической установки имеют привод от приводного ремня, не подлежащего техническому обслуживанию.

В головке блока цилиндров из легкого металла двигателей Zetec-SE вращаются два распределительных вала. На каждом цилиндре они управляют двумя впускными и двумя выпускными клапанами, расположенными под углом в 42’ по отношению друг к другу, с механической компенсацией клапанного зазора.

Привод обеспечивает усиленный зубчатый ремень с автоматическим пружинным устройством натяжения и механическим демпфированием колебаний.

Конструктивные меры собственник ощущает не только на слух и визуально, но и у бензоколонки: при среднем расходе топлива 6.4 л/100 км Zetec-SE 1.4 л согласно стандарту NEFC сжигает своей супербензин очень умеренно. Он достигает максимальной скорости 171 км/ч и ускоряется за 14,1 сек от Одо 100 км/ч. При большем примерно на 200 см³ рабочем объеме двигателю 1,6 л требуется 6,8 л/100 км. максимальная скорость 185 км/ч и ускорение за 10,9 с от 0 до 100 км/ч.

Диаграмма мощности: Zetec-SE 1,4 л/1,6 л

«Эластичность»: кривая крутящего момента Zetec-SE 1,4 л/1,б л

Zetec-E - маленькие различия в деталях с большим эффектом

Хотя базовая конструкция двигателей Zetec-E в значительной степени корреспондируется с ее более маленькими сестрами «SE», по своему кривошипно-шатунному механизму она однозначно относится к семейству Endura. Тем не менее в отношении шумов, «эластичности» и собственного трения вы, безусловно, не должны опасаться вариантов SE. Напротив. Ford аттестует эмиссию версий Е только в области звукоизлучения двигателя как меньшую на 5 дБ, «определенное» различие в комфорте кроется в основном в невидимым деталях. Например, в кривошипно-шатунном механизме: для минимизации сил массы второго порядка поршни и шатуны выполнены в облегченной конструкции. Блоку двигателя придают жесткость усиленные точки опор и алюминиевая рама лестничного типа, которая, как в двигателях с рабочим объемом 1,4/1,6 л, привинчена между блоком двигателя и масляным поддоном.

Двигатель Zetec-E 1,8 л делает спурт от 0 до 100 км/ч за 10,2 с, при 198 км/ч достигается максимальная скорость. Что касается расхода топлива, то Zetec-E 1,8 л делает свою работу при 7,5 л супербензина на 100 км пробега.

В любом случае примерно на литр меньше, чем его брат с рабочим объемом 2,0 л. Но тот «мчится» с максимальной скоростью 201 км/ч и разгоняется от 0 до 100 км/ч за 9,2 с.

Двойной пик: кривая крутящего момента двигателя Zetec-E 1,8/2,0 л

Диаграмма мощности: Zetec-E 1,8/2,0 л

Дизельный двигатель с турбонаддувом и прямым впрыском мощностью 55 кВт/75 л.с. и 66 кВт/90 л.с.

Блок двигателя и кривошипно-шатунный механизм в дизельном двигателе с турбонаддувом 1,8 л. в Focus копируют основные характеристики Endura-DE 1,8 л (44 кВт/60 л.с.) из Fiesta. Но поршни, головка блока цилиндров и система впрыска новых версий впервые у Ford следуют принципу прямого впрыска топлива. Первые дизельные двигатели Ford с прямым впрыском уже работали в начале восьмидесятых, они ставились на скоростные автомобили малой грузоподъемности под названием Ford Transit.

Благодаря рециркуляции отработавших газов и электронному управлению двигателя, новые дизели с прямым впрыском относятся не только к самым экономичным, но и в равной степени к самым чистым представителям своей гильдии: они не достигают даже предельных величин отработавших газов, запланированных для новых автомобилей с 2001 г. Оба дизеля объединяет гармоничная характеристика мощности с выраженной экономичностью. Технические модификации в направлении прямого впрыска в значительной мере ограничиваются головкой блока цилиндров, заново откалиброванным и управляемым модулем Ford EEC-V одноплунжерным распределительным насосом впрыска, форсунками с двойными пружинами, окисли тельным каталитическим нейтрализатором, установленным рядом с двигателем, турбонагнетателем, интегрированным в выпускном коллекторе и охладителем наддувочного воздуха. Именно «рабочее место» турбонагнетателя способствует спонтанному росту давления наддува, он почти заставляет забыть о часто по праву критикуемом «турбопровале» в Focus.

Диаграмма мощности: Endura DI 66 кВт/90 л.с.

Устойчиво: кривая крутящего момента двигателя Endura DI 66 кВт/90 л.с.

Дорогостоящие меры по снижению вибрации и шума делают двигатели с прямым впрыском почти «образцовыми дизелями»

Особое внимание разработчики Ford уделили характеристикам комфортабельного уровня вибрации дизельного двигателя - как в сочетании со всеми подвижными элементами двигателя, так и с характеристиками его передачи на привод и кузов. К особенностям нового дизеля с турбонаддувом Endura относится, например, механически отсоединенное управление педалью газа «Drive-by-wire» (электронная педаль газа).

Кроме того, снижению вибрации привода способствуют также высококачественные подвески двигателя, алюминиевая рама лестничного типа между блоком двигателя и масляным поддоном и высокопрочный стальной коленчатый вал. Сумма конструктивных мер поднимает дизельный двигатель с турбонаддувом Endura почти до уровня комфорта бензиновых двигателей Zetec.

При рабочем объеме 1753 см³ турбодизель Endura располагает технической базой для соответствующей мощности в верхнем диапазоне оборотов и передачей силы в среднем диапазоне. Кривые крутящего момента дизельных двигателей выглядят приятно «плоскими»: вариант мощностью 66 кВт/90 л.с. уже чуть выше числа оборотов холостого хода передает на маховик 110 Нм, максимум в 200 Нм приходится примерно на 1000 об/мин и падает позднее после 2000 об/мин. Версия мощностью 55 кВт/75 л.с. имеет максимум 175 Нм при 1800 об/мин.

В любом случае достаточно для городского движения и чтобы довольно рано лететь вперед на пятой передаче по загородной дороге или двигаться со скоростью максимум 184 км/ч (66 кВт/90 л.с.) или 168 км/ч (55 кВт/75 л.с.). Дизель с турбонаддувом при 55 кВт/75 л.с. разгоняет седан со ступенчатой задней частью от 0 до 100 км/ч за 14,7 с (12,5 с при 66 кВт/90 л.с.). Весьма привлекательные ходовые качества, причем при среднем расходе топлива обоими двигателями едва ли более 5 л на 100 км.