Description générale du moteur Cummins ISF2.8 (GAZelle NEXT)
Le moteur Cummins ISF2.8 est un moteur diesel à quatre temps, à quatre cylindres en ligne, à seize soupapes, à refroidissement liquide et à turbocompresseur.
Le moteur est équipé d'un système d'alimentation en carburant électronique.
La figure 1 montre le moteur vu de la gauche.
La figure 2 montre le moteur vu de l'avant.
Bloc-cylindres et mécanisme bielle-manivelle
Le bloc-cylindres est fabriqué en fonte grise.
Les cylindres sont alésés directement dans le bloc.
Entre les cylindres sont alésés des canaux pour le liquide de refroidissement.
Sur le bloc-cylindres sont réalisées des bossages et des orifices pour la fixation des pièces et des ensembles.
Dans la partie inférieure du bloc-cylindres sont réalisés cinq supports de paliers de ligne d'arbre.
Les chapeaux de paliers de ligne d'arbre sont fixés au bloc par deux boulons chacun.
Les chapeaux sont usinés avec le bloc, ils ne sont pas interchangeables.
Le chapeau du quatrième palier est usiné pour recevoir des coussinets à épaulements limitant le déplacement axial du vilebrequin. Sur chaque chapeau sont frappés des numéros d'ordre.
À l'extrémité avant du bloc est fixée la pompe à huile.
Le corps de la pompe à huile est en alliage d'aluminium.
Dans le corps de la pompe à huile est pressé le joint d'étanchéité avant du vilebrequin.
À l'extrémité arrière du bloc est fixé le carter du volant moteur (rep. 8, figure 1), auquel est fixé le carter d'embrayage.
Le carter du volant moteur est en fonte, et le carter d'embrayage en alliage d'aluminium.
Sur le dessus du bloc est fixée la culasse, et en dessous est fixé le carter d'huile, réalisé en plastique.
Culasse et distribution
La culasse est fabriquée en fonte grise selon un schéma de balayage transversal des cylindres.
Entre le bloc-cylindres et la culasse est installé un joint métallique renforcé, sans retrait.
Dans la culasse sont installées les soupapes d'admission et d'échappement, fabriquées en acier réfractaire.
Les tiges de soupapes sont chromées.
Les soupapes sont équipées d'un seul ressort et sont fixées par l'intermédiaire d'une cuvette par deux demi-cônes.
Les ressorts sont fabriqués en acier pour transformateurs.
Les guides de soupapes sont réalisés directement dans la culasse et n'ont pas de douilles ; c'est pourquoi, en cas d'usure des guides, la culasse est remplacée.
L'entraînement des soupapes est assuré depuis l'arbre à cames situé dans la culasse, par l'intermédiaire des culbuteurs « B » à appuis à rouleaux « C » et des poussoirs à deux bras « A », chacun de ces derniers s'appuyant simultanément sur les tiges de deux soupapes (sur la figure, le culbuteur avant est déposé).
Les culbuteurs de soupapes sont fixés à la culasse par des boulons.
Les jeux dans l'entraînement des soupapes sont réglés à l'aide de boulons à contre-écrous vissés dans le culbuteur. Dans la culasse sont installés avec serrage les sièges de soupapes.
Les chambres de combustion dans la partie inférieure de la culasse sont absentes, car elles sont réalisées dans les fonds de pistons.
Sur le dessus, la culasse est fermée par un couvercle en plastique.
Vilebrequin
Le vilebrequin est en acier, à cinq paliers, il tourne dans des paliers de ligne d'arbre équipés de coussinets minces en acier à couche antifriction.
Les coussinets inférieurs « A » sont bimétalliques, et les supérieurs « B » trimétalliques.
Les orifices d'évacuation d'huile ne se trouvent que dans les coussinets supérieurs.
Sur le bout avant du vilebrequin est réalisé un six pans pour l'entraînement de la pompe à huile.
Sur le bout arrière du vilebrequin est réalisé un pignon pour l'entraînement de la pompe d'injection et de l'arbre à cames.
Le déplacement axial du vilebrequin est limité par les épaulements du coussinet supérieur du quatrième palier.
Arbre à cames
L'arbre à cames est en fonte et possède cinq tourillons et deux cames par cylindre.
La gorge « A » sur le tourillon arrière de l'arbre à cames est réalisée pour y installer une plaque d'arrêt afin de fixer l'arbre contre le déplacement axial.
À l'extrémité arrière de l'arbre à cames est réalisé un bout fileté intérieurement pour l'installation du pignon de son entraînement et de la roue dentée du capteur de phase.
À l'extrémité avant de l'arbre à cames est réalisé un bout avec une rainure diamétrale pour l'entraînement de la pompe à vide.
L'arbre tourne au moyen d'une chaîne à rouleaux simple rangée, qui est montée sur la couronne « A » du pignon intermédiaire « B », entraîné par la couronne dentée du vilebrequin « C ».
Pistons et bielles
Les pistons sont fabriqués en alliage d'aluminium.
Dans les fonds de pistons est réalisée la chambre de combustion.
Pour installer correctement les pistons dans le cylindre, une flèche est gravée sur la surface supérieure.
Les pistons sont installés de manière que la flèche soit tournée vers l'avant du moteur.
Sur les pistons sont installés trois segments.
Deux segments de compression et un segment racleur d'huile.
Le segment supérieur est de forme trapézoïdale.
Le deuxième segment de compression comporte une gorge.
Le segment doit être installé avec cette gorge vers le bas.
Le segment racleur d'huile se compose d'une bague coulée et d'un expanseur.
Le piston est fixé à la bielle par un axe de piston de type flottant.
L'axe est retenu contre le déplacement axial par des circlips dans les bossages des pistons.
Pour le refroidissement des pistons, des gicleurs sont installés dans la partie inférieure du bloc-cylindres et sont reliés à la conduite d'huile.
L'huile des gicleurs est projetée en jet sur les jupes des pistons.
Les bielles sont en acier, forgées.
Dans la tête supérieure de bielle est pressée une douille en bronze à l'étain.
Le chapeau de bielle est fixé par deux boulons.
Sur les chapeaux de bielle sont frappés les numéros de cylindres.
Les chapeaux de bielles et les bielles elles-mêmes sont réalisés comme un ensemble. C'est pourquoi ils ne sont pas interchangeables.
Dans la tête inférieure de bielle sont insérés les coussinets de bielle.
Volant moteur
Le volant moteur est en fonte, avec une couronne dentée en acier.
Il est fixé au vilebrequin par huit boulons. Dans la partie centrale est pressé le roulement pilote de l'arbre primaire de la boîte de vitesses.
Système de lubrification
Le système de lubrification du moteur est combiné : les pièces les plus chargées sont lubrifiées sous pression, et les autres — soit par projection dirigée, soit par projection d'huile s'écoulant des jeux entre les pièces conjuguées.
La pression dans le système de lubrification est créée par la pompe à huile, installée dans le couvercle avant du bloc-cylindres et entraînée depuis l'extrémité avant du vilebrequin.
La pompe aspire l'huile du carter d'huile du moteur par la crépine et, à travers le filtre à huile, la refoule dans la conduite principale d'huile.
De la conduite principale partent des canaux d'amenée d'huile aux paliers de ligne d'arbre du vilebrequin.
Dans les logements des paliers de ligne d'arbre sont installés des gicleurs, par lesquels l'huile est projetée sur les parois des cylindres et les fonds de pistons.
Aux coussinets de bielle, l'huile est amenée par des canaux réalisés dans le corps du vilebrequin.
De la conduite principale d'huile part un canal d'amenée d'huile aux paliers de l'arbre à cames.
Une partie de l'huile est dérivée par un flexible vers le turbocompresseur, puis revient dans le carter.
L'huile excédentaire s'écoule de la culasse dans le carter d'huile par des canaux de drainage.
Système de ventilation du carter
Le système de ventilation du carter est de type ouvert et communique directement avec l'atmosphère par un clapet qui empêche l'aspiration dans le moteur de poussière et de saletés de la route dans certains régimes de fonctionnement, lorsque dans le carter se crée une dépression.
Système de refroidissement
Le système de refroidissement est étanche, avec vase d'expansion, et se compose d'une chemise de refroidissement, réalisée en fonderie et entourant les cylindres dans le bloc, les chambres de combustion et les canaux de gaz dans la culasse.
La circulation forcée du liquide de refroidissement est assurée par une pompe à eau centrifuge entraînée depuis le vilebrequin par une courroie poly-V, entraînant simultanément l'alternateur, la pompe de direction assistée et la poulie du support du ventilateur du radiateur du système de refroidissement.
Pour maintenir la température normale de service du liquide de refroidissement, un thermostat est installé dans le système de refroidissement, fermant le grand circuit du système lorsque le moteur n'est pas chaud et que la température du liquide de refroidissement est basse.
En outre, le ventilateur du radiateur du système de refroidissement est équipé d'un embrayage fluide-friction, qui enclenche le ventilateur lorsque la température maximale admissible du liquide de refroidissement est atteinte.
Système d'alimentation
Sur les véhicules GAZelle NEXT à moteur diesel Cummins ISF2.8 est installé un système d'injection de carburant Common Rail.
Le système d'alimentation comprend les sous-systèmes suivants :
- alimentation en carburant, comprenant le réservoir de carburant avec crépine, le filtre à carburant avec pompe d'amorçage manuelle, la pompe d'injection haute pression, la rampe, les injecteurs, les tuyauteries de carburant ;
- alimentation en air, qui se compose du filtre à air, du turbocompresseur, du refroidisseur d'air de suralimentation, du tube d'admission.
Le système d'échappement est destiné à évacuer les gaz d'échappement des cylindres du moteur et à réduire le niveau de bruit en fonctionnement.
Le groupe motopropulseur (moteur avec boîte de vitesses) est installé sur trois supports à éléments élastiques en caoutchouc.
