- 1,4 l R4 16 V (80 KM);
- 1,6 l R4 16 V (100 KM);
- 1.6L R4 16V Duratec Ti-VCT zmienne fazy rozrządu (115 KM);
- 1,8 l R4 Duratec-HE 16V (125 KM);
- 2.0L R4 16V (145 KM);
- a także Duratorq 1.8L R4 16V turbodiesel (115 KM).
Tylko silnik R4 16V Duratec Ti-VCT jest opisany w tej książce jako montowany w większości produkowanych samochodów, mający wiele wspólnego z resztą silników w rodzinie i najbardziej złożonymi z nich.
Silnik R4 16V Duratec Ti-VCT ma cztery górne wałki rozrządu, pięciokierunkowe wałki rozrządu i cztery zawory na cylinder. Wałki rozrządu napędzane są wzmocnionym paskiem zębatym. Napięcie paska zapewnia sprężyna rolki napinającej. Zawory napędzane są bezpośrednio z wałków rozrządu poprzez cylindryczne popychacze, które jednocześnie służą jako elementy nastawcze luzów w napędzie.
głowica cylindra wykonany ze stopu aluminium zgodnie z poprzecznym wzorem czyszczenia cylindra (porty wlotowe i wylotowe znajdują się po przeciwnych stronach głowicy). Gniazda i prowadnice zaworów są wciskane w głowicę. Zawory wlotowe i wylotowe mają po jednej sprężynie, zamocowanej przez płytkę za pomocą dwóch krakersów. Głowica bloku jest centrowana na bloku za pomocą dwóch tulei i mocowana dziesięcioma śrubami. Pomiędzy blokiem a głowicą zainstalowana jest niekurczliwa uszczelka wzmocniona metalem. W górnej części głowicy cylindrów znajduje się pięć podpór łożyskowych dla dwóch wałków rozrządu. Funkcję przednich wsporników pełni zacisk dynamicznego układu zmiennych faz rozrządu (patrz poniżej w tej podsekcji), co jednocześnie chroni wałki rozrządu przed przesunięciem osiowym. Reszta wsporników jest odpinana. Dolne części wsporników są wykonane w jednym kawałku z głowicą cylindrów, a górna (pokrywki) – mocowany do głowicy za pomocą śrub. Otwory wsporników są obrabiane w komplecie z osłonami, dzięki czemu osłony nie są wymienne, a każda z nich posiada numer seryjny.
Blok cylindrów to pojedynczy odlew ze specjalnego żeliwa o wysokiej wytrzymałości, cylindrów formujących, płaszcza chłodzącego, górnej części skrzyni korbowej oraz pięciu łożysk wału korbowego wykonanych w formie przegród skrzyni korbowej. Cylindry są wiercone bezpośrednio w korpusie bloku. W dolnej części bloku wykonano pięć łóż łożysk głównych ze zdejmowanymi osłonami przykręconymi do bloku. Pokrywy łożysk głównych są obrabiane w komplecie z blokiem i nie są wymienne. W łożach łożysk (na górze wsporników) znajdują się otwory wylotowe kanałów olejowych przeznaczone do smarowania łożysk głównych oraz otwory przelotowe, w które wciskane są zawory kulowe z dyszami, przez które olej jest rozpylany na dna tłoków i ścianki cylindrów. Na bloku cylindrów wykonane są specjalne występy, kołnierze i otwory do mocowania części, zespołów i zespołów, a także kanały głównego przewodu olejowego.
Wał korbowy, wykonany z żeliwa o wysokiej wytrzymałości, obraca się w łożyskach głównych wyposażonych w cienkościenne stalowe tuleje z warstwą przeciwcierną. Górne tuleje zamontowane w bloku cylindrów mają rowek na wewnętrznej powierzchni i otwór przelotowy, przez który olej przepływa z wylotu kanału olejowego do zaworu kulowego z dyszą. Dolne linery nie mają rowków ani szczelin. Ruch osiowy wału korbowego jest ograniczony przez dwa identyczne półpierścienie oporowe. Koło zamachowe jest przymocowane do tylnego końca wału korbowego za pomocą sześciu śrub. Na przednim końcu wału korbowego zamontowane jest koło pasowe napędu rozrządu i koło pasowe napędu pomocniczego.
Tłoki z krótką spódniczką wykonane są ze stopu aluminium. Na cylindrycznej powierzchni głowicy tłoka znajdują się pierścieniowe rowki na dwa pierścienie dociskowe i zgarniające olej. Sześć otworów w rowku pierścienia zgarniacza oleju ma na celu odprowadzenie oleju usuwanego przez pierścień ze ścianek cylindra. Dwa z tych otworów doprowadzają olej do sworznia tłokowego.
sworznie tłokowe sekcje rurowe są osadzone w piastach tłoków ze szczeliną i wciśnięte z pasowaniem w górne głowice korbowodów, które poprzez cienkościenne tuleje połączone są swoimi dolnymi głowicami z czopami korbowodów wału korbowego, konstrukcja z których jest podobny do głównych wkładek.
korbowody stalowa, kuta, z dwuteownikiem. Korbowody są przetwarzane w komplecie z osłonami. Aby ich nie pomylić podczas montażu, numer seryjny cylindra jest naniesiony na boczne powierzchnie korbowodów i pokryw.
Wałki rozrządu odlew, żeliwo.
Mechanizm dystrybucji gazu pokryty jest tworzywem sztucznym pokrywa głowicy cylindrów. Posiada separator oleju do układu wentylacji skrzyni korbowej.
System smarowania łączny (zobacz więcej szczegółów. «System smarowania»).
Od dołu do bloku cylindrów przymocowana jest miska olejowa odlana ze stopu aluminium. Kołnierz miski olejowej uszczelniony jest uszczelką FORD WSE-M4G323-A4. Skrzynia korbowa posiada otwór spustowy oleju zamykany korkiem gwintowanym.
Filtr oleju pełnoprzepływowe, nierozłączne, z zaworami obejściowymi i przeciwodpływowymi.
System wentylacji skrzyni korbowej zamknięty, wymuszony, z usuwaniem gazów ze skrzyni korbowej przez separator oleju do wnęki filtra powietrza.
System chłodzenia uszczelniony silnik ze zbiornikiem wyrównawczym (zobacz więcej szczegółów. «System chłodzenia»).
Układ zasilania silnika składa się z elektrycznej pompy paliwa zamontowanej w zbiorniku paliwa, zespołu przepustnicy, dokładnego filtra paliwa i regulatora ciśnienia paliwa zamontowanego w module pompy paliwa, kompensatora pulsacji ciśnienia paliwa, wtryskiwaczy i przewodów paliwowych, a także obejmuje filtr powietrza.
Sytem zapłonu mikroprocesor, składa się z cewki zapłonowej, przewodów wysokiego napięcia i świec zapłonowych. Cewka zapłonowa jest sterowana przez elektroniczną jednostkę sterującą silnika. Układ zapłonowy podczas pracy nie wymaga konserwacji i regulacji.
jednostka mocy (silnik ze skrzynią biegów, sprzęgłem i przekładnią główną) osadzony na trzech wspornikach z elastycznymi elementami gumowymi: dwóch przednich, które przejmują większość jednostki napędowej, oraz tylnego, który kompensuje moment obrotowy z przekładni oraz obciążenie występujące podczas ruszania, przyspieszania i hamowania samochodu.
Charakterystyczną cechą silnika R4 16V Duratec Ti-VCT jest obecność sterowanego elektronicznie układu zmiennych faz rozrządu (VCT), dynamicznie dostosowując położenie wałków rozrządu. System ten pozwala na ustawienie optymalnego rozrządu dla każdej chwili pracy silnika, co z kolei pozwala uzyskać zwiększoną moc, lepszą oszczędność paliwa i niższą emisję spalin.
Ryż. 5.1. Elementy układu zmiennych faz rozrządu (VCT): 1 - mechanizm VCT wałka rozrządu zaworów dolotowych; 2 – mechanizm VCT końcowego wałka rozrządu; 3 – epiploon wałka rozrządu zaworów dolotowych; 4 – epiploon ostatniego wałka rozrządu; 5 - elektrozawór do regulacji położenia wałka rozrządu wydechu; 6 - system wsparcia VCT; 7 - elektrozawór do regulacji położenia wałka rozrządu zaworów dolotowych; 8 - czujnik położenia wałka rozrządu wydechu; 9 - czujnik położenia wałka rozrządu zaworów dolotowych; 10 – osłona głowicy bloku cylindrów; 11 - główny pierścień czujnika położenia wałka rozrządu wydechu; 12 - pierścień nastawczy czujnika położenia wałka rozrządu zaworów dolotowych
Pasek rozrządu napędza biegi 1 i 2 (Ryż. 5.1) VCT odpowiednio wałków rozrządu zaworów dolotowych i wydechowych. Z kolei mechanizmy VCT napędzają odpowiednie wałki rozrządu.
Aby określić chwilowe położenie wałków rozrządu, czujniki 8 i 9 położenia wałka rozrządu są zainstalowane na tylnym końcu każdego z nich. Na szyjkach wałków rozrządu znajdują się pierścienie napędowe 11 i 12 czujników położenia.
Zacisk 6 systemu VCT jest zainstalowany z przodu głowicy cylindrów, który jednocześnie pełni funkcję osłony przednich łożysk wałków rozrządu i uchwytu na uszczelki olejowe 3 i 4 wałków rozrządu. Na zacisku zamocowane są dwa elektrozawory 5 i 7, które hydraulicznie sterują mechanizmami VCT. Z kolei elektrozawory są sterowane przez elektroniczną jednostkę sterującą silnika.
Ryż. 5.2. Schemat układu hydraulicznego VCT: 1 - gniazdo do montażu elektrozaworu do regulacji położenia wałka rozrządu zaworów wydechowych; 2 - kanały łączące elektrozawór i mechanizm VCT wałka rozrządu zaworów wydechowych; 3 - kanał do dostarczania oleju do zaworów elektromagnetycznych z głównego przewodu olejowego silnika; 4 – obsługuje VCT; 5 - kanały łączące elektrozawór i mechanizm VCT wałka rozrządu zaworów dolotowych; 6 - gniazdo do montażu elektrozaworu do regulacji położenia wałka rozrządu zaworów dolotowych; 7 - kanał do dostarczania oleju z głównego przewodu olejowego silnika do wałka rozrządu zaworów dolotowych; 8 – głowica bloku cylindrów; 9 - filtr oleju układu VCT; 10 - kanał do doprowadzania oleju z głównego przewodu olejowego silnika do wydechowego wałka rozrządu
Olej dostarczany do układu hydraulicznego VCT z głównego przewodu olejowego silnika, oprócz głównego filtra oleju układu smarowania, oczyszczany jest w dodatkowym filtrze 9 (Ryż. 5.2) układy hydrauliczne VCT. Wymagane jest dodatkowe czyszczenie oleju, ponieważ otwory elektrozaworów są bardzo małe, a cząsteczki zanieczyszczeń o wielkości zaledwie 0,2 mm mogą już doprowadzić do awarii układu VCT. Jednocześnie filtr działa jak zawór bezpieczeństwa, który zapewnia nieprzerwany dopływ oleju do układu hydraulicznego VCT w każdych warunkach. Filtr jest niewymienny i nie można go wymienić.
Ryż. 5.3. Elektrozawór VCT: A - wnęka połączona kanałem w zacisku z pierwszą komorą roboczą mechanizmu VCT; B - wnęka połączona kanałem w zacisku z drugą komorą roboczą mechanizmu VCT; 1 - elektromagnes; 2 - szpula zaworu; 3 – rowek pierścieniowy połączony kanałem w zacisku z drugą komorą roboczą mechanizmu VCT; 4 - pierścieniowy rowek do spuszczania oleju; 5 - pierścieniowy rowek połączony kanałem w zacisku z pierwszą komorą roboczą mechanizmu VCT; 6 - otwór do doprowadzania oleju z przewodu głównego; 7 - sprężyna zaworu; 8 - otwór spustowy oleju
Elektrozawór VCT składający się z elektromagnesu 1 (Ryż. 5.3) a zawór, który zawiera szpulę 2 i sprężynę 7, zgodnie z sygnałami elektronicznej jednostki sterującej silnika, dostarcza olej pod ciśnieniem z głównego przewodu układu smarowania do wnęk roboczych mechanizmów VCT lub spuszcza olej z tych wnęk, co prowadzi do wzajemnego ruchu elementów mechanizmów i w efekcie do dynamicznej zmiany położenia wałków rozrządu.
Gdy silnik pracuje na biegu jałowym, elektroniczna jednostka sterująca silnika wielokrotnie uruchamia zawory elektromagnetyczne na krótkie okresy czasu, aby oczyścić ich elementy i kanały z zanieczyszczeń, które przypadkowo się do nich dostały.
Gdy zasilanie elektrozaworów VCT jest wyłączone, otwory doprowadzające olej 6 z przewodu głównego i spustowy 8 są całkowicie otwarte, a mechanizmy VCT ustawiają się w pierwotnym położeniu. W takim przypadku silnik pracuje bez zmiany rozrządu zaworowego.
Elementy systemu VCT (elektrozawory i mechanizmy do dynamicznej zmiany położenia wałków rozrządu) są precyzyjnie wykonanymi jednostkami. W związku z tym podczas wykonywania konserwacji lub naprawy układu zmiennych faz rozrządu dopuszczalna jest jedynie wymiana kompletnych elementów układu.
UWAGA: W tej sekcji opisano prace naprawcze silnika dostępne dla początkującego mistrza: wymiana uszczelek, mocowań zawieszenia zespołu napędowego, sprawdzenie kompresji, regulacja i docieranie zaworów itp. Do remontu silnika z jego całkowitym demontażem wymagany jest specjalny sprzęt i narzędzia, a także odpowiednie przeszkolenie techniczne wykonawcy. Dlatego w przypadku konieczności takich napraw należy skontaktować się z autoryzowanym serwisem.
Komentarze gości