2.1.1. Проворачивание двигателя
В блоке цилиндров расположены коленчатый вал, детали шатунно-поршневой группы и системы смазки. Снаружи блока размещаются вспомогательные агрегаты, такие как генератор, насос гидроусилителя рулевого управления, стартер и система зажигания. Все блоки серии Zetec отлиты из алюминиевого сплава, блоки из серого чугуна применяется на турбодизеле Endura.
Головка цилиндров в современных двигателях изготавливается из легких сплавов. К головке присоединяются впускной и выпускной коллекторы. В самой головке расположены каналы системы охлаждения и смазки, седла клапанов, направляющие втулки клапанов, опорные шейки распределительного вала. Между головкой и блоком ставится прокладка головки блока.
В цилиндрах расположены поршни, совершающие возвратно-поступательные движения от верхней мертвой точки (ВМТ) до нижней (НМТ). Диаметры цилиндров и поршней подбираются одной размерной группы. При работе двигателя цилиндры охлаждаются жидкостью.
Поршни перемещаются в цилиндрах и передают давление газов, образовавшихся в результате сгорания горючей смеси, через шатун на коленчатый вал. Поршни изготовлены из особенно легкого легированного и жаропрочного сплава. Поршневой палец соединяет поршень с шатуном. Верхние поршневые кольца (компрессионные) уплотняют камеру сгорания. Нижние кольца (маслосъемные) снимают излишки масла со стенок цилиндра и отводят его в масляный поддон.
Обозначение двигателей и применяемость по нормам токсичности
Обозначение двигателя | Двигатель | Дата выпуска | Применяемость |
FXDA | 1,4 л | до мая - июня 2000 г. | Европа (кроме Германии) |
FXDC | 1,4 л | до мая - июня 2000 г. | Германия |
FYDA | 1,6 л | до мая - июня 2000 г. | Европа (кроме Германии) |
FYDC | 1,6 л | до мая - июня 2000 г. | Германия |
FYDG | 1,6 л | до мая - июня 2000 г. | соответствует ECE-R1504 |
EYDA | 1,8 л | с мая - июня 1999 г. | Европа |
EYDC | 1,8 л | с мая - июня 1999 г. | Германия |
EDDA | 2,0 л | с мая - июня 1999 г. | Европа |
EDDC | 2,0 л | с мая - июня 1999 г. | Германия |
Технические данные
Характеристика | Двигатель | |||||
1,4 л Zetec-SE | 1,6 л Zetec-SE | 1,8 л Zetec-E | 2,0 л Zetec-E | 1,8 л Endura | 1,8 л Endura-DI | |
Тип | 4-тактный, рядный, бензиновый, DOНC | 4-тактный, рядный дизельный, SOНC | ||||
Рабочий объем цилиндров, см 3 | 1,388 | 1,596 | 1,796 | 1,988 | 1,753 | 1,753 |
Диаметр цилиндра, мм | 76 | 79 | 80,6 | 84,8 | 82,5 | 82,5 |
Ход поршня, мм | 76,5 | 81,4 | 88 | 88 | 82 | 82 |
Степень сжатия | 11 | 11 | 10 | 10 | 19,4 | 19,4 |
Порядок работы цилиндров | 1-3-4-2 | |||||
Мощность двигателя при частоте вращения коленчатого вала, кВт (л.с.)/ мин -1 | 55(75)/5000 | 74(100)/6000 | 85(115)/5200 | 96(130)5500 | 55(75)4000 | 66(90) 4000 |
Максимальный момент двигателя при частоте вращения коленчатого вала, Н·м/мин -1 | 123/3500 | 145/4000 | 160/4400 | 178/4500 | 175/1800 | 200/2000 |
Величина тепловых зазоров в клапанах (двигатель холодный): | ||||||
впускной, мм | 0,17-0,23 | 0,17-0,23 | 0,11-0,18 | 0,11-0,18 | 0,30-0,40 | |
выпускной, мм | 0,27-0,33 | 0,31-0,37 | 0,31-0,37 | 0,27-0,34 | 0,45-0,55 | |
Внутренний диаметр цилиндра, мм: | ||||||
класс 1 | 76,00-76.01 | 79,00-79,01 | 80,60-80,61 | 84,80-84,81 | 82,500-82,515 | 82,500-82,515 |
класс 2 | 76,01-76,02 | 79,01-79.02 | 80,61-80,62 | 84,81-84,82 | 82,515-82,530 | 82,515-82,530 |
класс 3 | 76,02-76,03 | 79,02-79,03 | 80,62-80,63 | 84,82-84,83 | ||
Диаметр поршня, мм: | ||||||
класс 1 | 75,96-75,97 | 78,975-79,005 | 80,57-80,58 | 84,77-84,78 | 82,410-82,425 | 82,410-82,425 |
класс 2 | 75,97-75,98 | 78,985-79,015 | 80,58-80,59 | 84,78-84,79 | 82,425-82,440 | 82,425-82,440 |
класс 3 | 75,98-75,99 | 78,995-79,025 | 80,59-80,60 | 84,79-84,80 |
Шатун соединяет поршень с коленчатым валом. Основные части шатуна: отверстие для поршневого пальца, сам корпус и разъемная головка с крышкой.
Рис. 42. Блок цилиндров двигателей серии Zetec-SE состоит из алюминиевого сплава, легированного кремнием: 1 — блок цилиндров; 2 — вкладыши коренных подшипников; 3 — коленчатый вал; 4 — крышка коренных подшипников |
Коленчатый вал преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное. Современные коленчатые валы изготавливают методом горячей штамповки. Коленчатый вал имеет 5 коренных и 4 шатунных подшипников ( рис. 42).
Клапаны осуществляют впуск горючей смеси и выпуск отработавших газов.
Рис. 43. Распределительный вал: 1 — выпускной распределительный вал; 2 — впускной распределительный вал; 3 — впускной клапан; 4 — впускной канал; 5 — камера сгорания; 6 — выпускной канал; 7 — выпускной клапан |
Распределительный вал открывает и закрывает клапаны в точно определенное время. На двигателях Endura устанавливается один распределительный вал, расположенный в головке блока (SОНС). На двигателях Zetec — два распределительных вала также расположенных в головке блока (DОНС) ( рис. 43).
Впуск — 1-й такт. Поршень совершает ход от ВМТ до НМТ, впускной клапан открыт, горючая смесь поступает в цилиндр.
Сжатие — 2-й такт. Поршень совершает ход от НМТ к ВМТ и сжимает горючую смесь. Впускной и выпускной клапаны закрыты.
Рабочий ход — 3-такт. Уже перед ВМТ сжатая рабочая смесь воспламенятся от искры свечи зажигания. Рабочая смесь сгорает взрывообразно, из-за нарастающего давления поршень движется к НМТ. Шатун передает движение на коленчатый вал, заставляя его вращаться.
Выпуск — 4-й такт. Инерционная масса маховика заставляет поршень вновь двигаться к ВМТ. Выпускной клапан уже открыт, и сгоревшие (выхлопные) газы могут выходить в выхлопную систему.
Дизельный двигатель работает по такому же процессу. При такте «впуск» чистый воздух поступает в цилиндр. Он всасывает чистый воздух. В конце такта сжатия, когда в камеру сгорания впрыскивается топливо, происходит самовоспламенение горючей смеси без дополнительного зажигания (искры). Степень сжатия у дизеля значительно выше, чем у бензинового двигателя.
Рабочий объем цилиндра ( Рис. 44) измеряется движением поршня от ВМТ к НМТ.
Камера сгорания не влияет на величину рабочего объема. Объем камеры сгорания вместе с рабочим объемом образуют общий объем цилиндра.
Рис. 44. Рабочий объем цилиндра: 1 — верхняя стенка камеры сгорания; 2 — объем камеры сгорания; 3 — ВМТ; 4 — НМТ; 5 — рабочий объем цилиндра |
Степень сжатия — отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания. У турбодизеля Endura степень сжатия составляет 19,4:1. Двигатель Zetec-SE имеет степень сжатия 11:1 и двигатель серии Е — степень сжатия 10:1 ( рис. 44).