Die Ottomotoren mit 2,0 und 2,4 Litern Hubraum sind Reihen-Vierzylinder-Antriebsaggregate mit zwei obenliegenden Nockenwellen (DOHC). Der Zylinderkopf ist mit einem System zur kontinuierlichen Veränderung der Steuerzeiten (CVVT) auf der Einlassseite ausgestattet.
Zündfolge der Zylinder: 1–3–4–2.
Hauptkomponenten
Zylinderblock: aus Gusseisen.
Zylinderkopf und Wasserpumpengehäuse: aus Aluminiumlegierung.
Kurbelwelle: geschmiedeter Stahl, mit fünf Hauptlagern.
Kolbengruppe: Die Kolben sind aus einer speziellen Aluminiumlegierung gegossen und über einen schwimmenden Kolbenbolzen mit den Pleueln verbunden. Die Kolbenringe sind aus Gusseisen.
- Der erste (obere) Verdichtungsring hat eine ballige Arbeitsfläche.
- Der zweite Verdichtungsring ist konisch mit Fase.
- Der Ölabstreifring ist ein Verbundring vom Schabertyp mit Federexpander.
Die Brennräume im Zylinderkopf sind vom Zeltdachtyp.
Ventile: Einlass- und Auslassventile sind aus hitzebeständigem Stahl gefertigt. Der Ventilantrieb erfolgt über Stößel. Das Spiel wird mit speziellen Einstellscheiben eingestellt, die an der Kontaktstelle mit der Nocke der Nockenwelle eine verschleißfeste Beschichtung aufweisen.
Steuerantrieb: Jede gegossene Nockenwelle dreht sich in fünf Lagern und wird über eine Kette von der Kurbelwelle angetrieben.
Motorcharakteristik
System zur kontinuierlichen Veränderung der Steuerzeiten (CVVT) (für Modelle bis 2009)
Das CVVT-System (Continuously Variable Valve Timing) sorgt für eine kontinuierliche Veränderung der Steuerzeiten entsprechend dem Betriebszustand des Motors. Dies wird durch Verdrehen der Nockenwelle der Einlassventile gegenüber der Nockenwelle der Auslassventile in einem Bereich von bis zu 50° (bezogen auf den Kurbelwellenwinkel) erreicht.
Funktionsschema des CVVT-Stellglieds:
Dadurch ändern sich der Öffnungsbeginn der Einlassventile und die Dauer der Ventilüberschneidung (der Zeitraum, in dem das Auslassventil noch nicht geschlossen und das Einlassventil bereits geöffnet ist).
Die Anwendung von CVVT ermöglicht eine Erhöhung des Füllungsgrades der Zylinder und eine Verringerung der Stickoxidemissionen (NOx) durch den Effekt der inneren Abgasrückführung (EGR) in allen Betriebszuständen des Motors.
Ab 2009 wurde das System zur kontinuierlichen Veränderung der Steuerzeiten (CVVT) auch an der Nockenwelle der Auslassventile installiert.
Konstruktion und Wirkungsweise des CVVT
Das CVVT-Stellglied ist auf der Nockenwelle montiert. Sein Gehäuse ist mit dem Antriebskettenrad verbunden, der Rotor direkt mit der Welle.
Zum Verdrehen der Welle wird Motoröl unter Druck über ein elektromagnetisches Steuerventil (OCV — Oil Control Valve) an eine der Seiten der Rotorflügel geführt. Gleichzeitig wird die gegenüberliegende Kammer des Rotors mit dem Rücklauf verbunden. Nach Erreichen der erforderlichen Position werden beide Kanäle geschlossen, wodurch die Welle fixiert wird.
Steuerdiagramm: EX — Auslassventil, IN1 — Einlassventil bei später Öffnung, IN2 — Einlassventil bei früher Öffnung.
Bei stehendem Motor wird der maximale Verzögerungswinkel (späteste Ventilöffnung) eingestellt. Um Schläge im Mechanismus beim Start (wenn der Öldruck noch niedrig ist) zu verhindern, wird der Rotor im Gehäuse durch einen Verriegelungsstift fixiert, der anschließend durch den Öldruck gelöst wird.
Funktion in verschiedenen Betriebszuständen
- Leerlauf und niedrige Last: Es wird eine minimale Ventilüberschneidung eingestellt, um das Eindringen von Abgasen in den Einlasskanal und Kraftstoffverluste zu verhindern.
- Mittlere Last: Es wird ein frühes Schließen der Einlassventile gewährleistet, um die Zylinderfüllung zu verbessern und das Drehmoment zu erhöhen.
- Hohe Last, niedrige/mittlere Drehzahl: Es wird eine minimale Überschneidung für einen optimalen Betrieb eingestellt.
- Hohe Last, hohe Drehzahl: Es wird ein spätes Schließen der Einlassventile gewährleistet, um die Füllung bei hohen Drehzahlen zu verbessern und die Leistung zu erhöhen.
Ergebnisse der Anwendung des CVVT-Systems
- Das Drehmoment bei niedrigen und mittleren Drehzahlen steigt.
- Die maximale Leistung nimmt zu.
- Die Leerlaufdrehzahl wird stabilisiert, die Kraftstoffeffizienz verbessert.
- Der Motorstart wird verbessert.
Notlauf: Bei einer Störung des Systems wird die Steuerung abgeschaltet und die Nockenwelle in der Position des maximalen Verzögerungswinkels fixiert.
