Бензиновые двигатели объемом 2,0 и 2,4 литра представляют собой рядные четырехцилиндровые силовые агрегаты с двумя верхними распределительными валами (DOHC). Головка блока цилиндров оснащена системой плавного изменения фаз газораспределения (CVVT) на впуске.
Порядок работы цилиндров: 1–3–4–2.
Основные компоненты:
Блок цилиндров: выполнен из чугуна.
Головка блока цилиндров и корпус водяного насоса: изготовлены из алюминиевого сплава.
Коленчатый вал: кованый стальной, имеет пять опорных (коренных) подшипников.
Поршневая группа: поршни отлиты из специального алюминиевого сплава и через плавающий палец соединены с шатунами. Поршневые кольца — чугунные.
- Верхнее (первое) компрессионное кольцо имеет бочкообразную рабочую поверхность.
- Второе компрессионное кольцо — коническое со скосом.
- Маслосъемное кольцо — составное, скребкового типа с пружинным расширителем.
Камеры сгорания в головке блока — шатрового типа.
Клапаны: впускные и выпускные изготовлены из жаропрочной стали. Привод клапанов осуществляется через толкатели. Зазор регулируется с помощью специальных регулировочных шайб, имеющих износостойкое покрытие в месте контакта с кулачком распределительного вала.
Привод ГРМ: каждый литой распределительный вал вращается в пяти опорах и приводится цепью от коленчатого вала.
Характеристики двигателя:
Система изменения фаз газораспределения (CVVT) (для моделей до 2009 г.)
Система CVVT (*Continuously Variable Valve Timing*) обеспечивает плавное изменение фаз газораспределения в соответствии с режимом работы двигателя. Это достигается поворотом распределительного вала впускных клапанов относительно вала выпускных клапанов в диапазоне до 50° (по углу поворота коленчатого вала).
Схема работы исполнительного механизма CVVT:
В результате изменяется момент начала открытия впускных клапанов и продолжительность периода **«перекрытия» клапанов** (время, когда выпускной клапан еще не закрыт, а впускной уже открыт).
Применение CVVT позволяет повысить коэффициент наполнения цилиндров и снизить выбросы оксидов азота (NOx) за счет эффекта внутренней рециркуляции отработавших газов (EGR) во всех режимах работы двигателя.
С 2009 года система изменения фаз газораспределения (CVVT) стала устанавливаться и на распределительный вал выпускных клапанов.
Конструкция и принцип действия CVVT
Исполнительный механизм CVVT установлен на распределительном валу. Его корпус соединен со звездочкой привода, а ротор — непосредственно с валом.
Для поворота вала моторное масло под давлением подводится к одной из сторон лопастей ротора через электромагнитный клапан управления (OCV — Oil Control Valve). Одновременно противоположная полость ротора соединяется со сливом. После достижения требуемого положения оба канала перекрываются, фиксируя вал.
Диаграмма фаз газораспределения: EX — выпускной клапан, IN1 — впускной клапан при позднем открытии, IN2 — впускной клапан при раннем открытии.
При остановленном двигателе устанавливается максимальный угол задержки (наиболее позднее открытие клапанов). Чтобы предотвратить удары в механизме при запуске (когда давление масла еще низкое), ротор фиксируется в корпусе стопорным штифтом, который впоследствии отжимается давлением масла.
Функционирование на различных режимах:
- 1. Холостой ход и низкая нагрузка: Устанавливается минимальное перекрытие клапанов для предотвращения попадания отработавших газов во впускной тракт и потерь топлива.
- 2. Средняя нагрузка: Обеспечивается раннее закрытие впускных клапанов для улучшения наполнения цилиндров и повышения крутящего момента.
- 3. Высокая нагрузка, низкие/средние обороты: Устанавливается минимальное перекрытие для оптимальной работы.
- 4. Высокая нагрузка, высокие обороты: Обеспечивается позднее закрытие впускных клапанов для улучшения наполнения на высоких оборотах и увеличения мощности.
Результаты применения системы CVVT:
- - Возрастает крутящий момент на низких и средних оборотах.
- - Увеличивается максимальная мощность.
- - Стабилизируются обороты холостого хода, улучшается топливная экономичность.
- - Улучшается запуск двигателя.
Аварийный режим: В случае неисправности системы управление отключается, и распределительный вал фиксируется в положении максимального угла задержки.