Die 2,0- und 2,4-Liter-Benzinmotoren sind Vierzylinder-Reihenmotoren mit zwei obenliegenden Nockenwellen (DOHC). Der Zylinderkopf ist mit einer stufenlosen variablen Ventilsteuerung (CVVT) am Ansaugkrümmer ausgestattet.
Zündfolge: 1–3–4–2 Hauptkomponenten: Zylinderblock: aus Gusseisen Zylinderkopf und Wasserpumpengehäuse: aus Aluminiumlegierung Kurbelwelle: aus geschmiedetem Stahl, mit fünf Hauptlagern Kolben: Die Kolben sind aus einer speziellen Aluminiumlegierung gegossen und über einen Gleitbolzen mit den Pleuelstangen verbunden. Die Kolbenringe sind aus Gusseisen.
- Der obere (erste) Kompressionsring hat eine tonnenförmige Lauffläche.
- Der zweite Kompressionsring ist konisch mit einer Fase.
- Der Ölabstreifring ist ein Verbundring vom Abstreifertyp mit Federausdehner.
Die Brennräume im Zylinderkopf sind zeltförmig.
Ventile: Einlass- und Auslassventile sind aus hitzebeständigem Stahl gefertigt. Die Ventile werden durch Stößel betätigt. Das Spiel wird mithilfe spezieller Einstellscheiben mit verschleißfester Beschichtung an den Kontaktstellen zum Nockenwellennocken justiert.
Steuerantrieb: Jede gegossene Nockenwelle dreht sich in fünf Lagern und wird über eine Kette von der Kurbelwelle angetrieben.
Motordaten:
Variable Ventilsteuerung (CVVT) (für Modelle vor 2009)
Das CVVT-System (stufenlose variable Ventilsteuerung) ermöglicht eine stufenlose Anpassung der Ventilsteuerzeiten an den jeweiligen Motorbetriebsmodus. Dies wird durch eine Drehung der Einlassnockenwelle relativ zur Auslassnockenwelle um bis zu 50° (Kurbelwellendrehwinkel) erreicht.
Funktionsdiagramm des CVVT-Stellglieds:
Dadurch ändert sich der Zeitpunkt des Öffnens der Einlassventile und die Dauer der Ventilüberschneidung (die Zeit, in der das Auslassventil noch nicht geschlossen und das Einlassventil bereits geöffnet ist).
Der Einsatz von CVVT ermöglicht eine Steigerung der Zylinderfüllungseffizienz und reduziert den Kraftstoffverbrauch. Stickoxidemissionen (NOx) werden durch interne Abgasrückführung (AGR) in allen Motorbetriebszuständen reduziert.
Seit 2009 ist das CVVT-System auch an der Auslassnockenwelle verbaut.
CVVT-Konstruktion und -Funktionsweise
Der CVVT-Aktuator ist an der Nockenwelle montiert. Sein Gehäuse ist mit dem Antriebsrad verbunden, und der Rotor ist direkt mit der Welle verbunden.
Um die Welle zu drehen, wird über ein Ölsteuerventil (OCV) unter Druck stehendes Motoröl auf eine Seite der Rotorschaufeln geleitet. Gleichzeitig ist die gegenüberliegende Seite des Rotors mit einem Ablauf verbunden. Sobald die gewünschte Position erreicht ist, schließen sich beide Kanäle und fixieren die Welle.
Ventilsteuerzeiten: EX – Auslassventil, IN1 – Einlassventil mit später Öffnung, IN2 – Einlassventil mit früher Öffnung.
Bei Motorstillstand ist der maximale Zündzeitpunkt (späteste Ventilöffnung) eingestellt. Um ein Rütteln des Mechanismus beim Anfahren (wenn der Öldruck noch niedrig ist) zu verhindern, ist der Rotor mit einem Verriegelungsstift im Gehäuse gesichert, der anschließend durch den Öldruck herausgedrückt wird.
Betrieb in verschiedenen Betriebsmodi:
- 1. Leerlauf und niedrige Last: Minimale Ventilüberschneidung verhindert, dass Abgase in den Ansaugtrakt gelangen und Kraftstoffverluste verursachen.
- 2. Mittlere Last: Frühes Schließen der Einlassventile verbessert die Zylinderfüllung und erhöht das Drehmoment.
- 3. Hohe Last, niedrige/mittlere Drehzahl: Minimale Ventilüberschneidung für optimale Leistung.
- 4. Hohe Last, hohe Drehzahl: Ermöglicht spätes Schließen des Einlassventils für eine verbesserte Füllung bei hohen Drehzahlen und mehr Leistung.
Vorteile des CVVT-Systems:
- - Erhöhtes Drehmoment im unteren und mittleren Drehzahlbereich.
- - Erhöhte Spitzenleistung.
- - Stabilisierte Leerlaufdrehzahl, verbesserter Kraftstoffverbrauch.
- - Verbessertes Startverhalten.
Notlaufmodus: Bei einer Systemstörung wird die Steuerung deaktiviert und die Nockenwelle im maximalen Spätzündungswinkel arretiert.