Особенность конструкции двигателя автомобиля Мазда 6

На автомобили Mazda 6 для российского рынка устанавливают поперечно располо­женные четырехтактные бензиновые двига­тели с рядным вертикальным расположени­ем цилиндров объемом 1,8 л (120 л.с.), 2,0 л (147 л.с.) и 2,5 л (170 л.с.) жидкостного ох­лаждения

 Двигатели с верхним расположением двух пятиопорных распределительных валов имеют по четыре клапана на каждый ци­линдр

Распределительные валы двигателей приводятся во вращение пластинчатой це­пью, натяжение которой обеспечивается автоматическим натяжителем

На всех мото­рах клапаны приводятся непосредственно от распределительных валов через цилинд­рические толкатели, служащие одновремен­но регулировочными элементами зазоров в приводе клапанов.

Головка блока цилиндров изготовлена из алюминиевого сплава по поперечной схеме продувки цилиндров (впускные и выпускные ка­налы расположены на противоположных сто­ронах головки).

В головку запрессованы седла и направляющие втулки клапанов

Впускные и выпускные клапаны снабжены по одной пру­жине, зафиксированной через тарелку двумя сухарями. Головка блока центрируется на бло­ке двумя втулками и прикреплена к блоку деся­тью болтами

Между блоком и головкой уста­новлена безусадочная металлоармированная прокладка. В верхней части головки блока ци­линдров выполнено по пять опор подшипников скольжения двух распределительных валов

Нижние части опор выполнены за одно целое с головкой блока цилиндров, а верхние (крыш­ки) прикреплены к головке болтами.

Отверстия опор обрабатывают в сборе с крышками, по­этому крышки невзаимозаменяемы, на каждую из них нанесен порядковый номер

На двигате­лях объемом 2,0 и 2,5 л с изменяемыми фаза­ми газораспределения функцию передних опор выполняет суппорт системы динамичес­кой регулировки фаз газораспределения, который одновре­менно удерживает распределительные валы от осевого смещения.

Блок цилиндров представляет собой еди­ную отливку из специального высокопрочного чугуна, образующую цилиндры, рубашку охлаж­дения, верхнюю часть картера и пять опор ко­ленчатого вала, выполненные в виде перегоро­док картера

Цилиндры расточены непосред­ственно в теле блока. В нижней части блока выполнены пять постелей коренных подшипни­ков со съемными крышками, прикрепленными к блоку болтами.

Крышки коренных подшипни­ков обработаны в сборе с блоком и невзаимо­заменяемы

В постелях подшипников (в верх­них частях опор) есть выходные отверстия мас­ляных каналов, предназначенных для смазки коренных подшипников, и сквозные отверстия, в которые запрессованы шариковые клапаны с форсунками, через которые масло разбрызги­вается на днища поршней и стенки цилиндров.

На блоке цилиндров выполнены специальные приливы, фланцы и отверстия для крепления деталей, узлов и агрегатов, а также каналы главной масляной магистрали.

Коленчатый вал, изготовленный из высо­копрочного чугуна, вращается в коренных подшипниках, снабженных стальными тонко­стенными вкладышами с антифрикционным слоем

Верхние вкладыши, установленные в блоке цилиндров, имеют канавку на внут­ренней поверхности и сквозную прорезь, по которой из выходного отверстия масляно­го канала масло поступает к шариковому клапану с форсункой

В нижних вкладышах нет ни канавок, ни прорезей.

Осевое пере­мещение коленчатого вала ограничено дву­мя одинаковыми упорными полукольцами, выполненными за одно целое с вкладышем среднего коренного подшипника.

К заднему концу коленчатого вала шестью болтами прикреплен маховик.

На переднем конце ко­ленчатого вала установлена звездочка привода газораспределительного механизма и шкив привода вспомогательных агрегатов.

Двигатель объемом 2,5 л оснащен балан­сировочными валами 6 (рис.), изготов­ленными из чугуна. Валы установлены в кор­пусе 7, закрепленном в нижней части блока цилиндров.

Балансировочные валы соединены друг с другом косозубыми шестернями и приво­дятся во вращение от шестерни коленчатого вала, установленной на месте противовеса.

Балансировочные валы служат для умень­шения инерционных сил вертикальных коле­баний, вызываемых перемещением деталей кривошипно-шатунного механизма.

Поршни с короткой юбкой изготовлены из алюминиевого сплава

На цилиндрической поверхности головки поршня выполнены кольцевые канавки для маслосъемного и двух компрессионных колец

Шесть сверлений в канавке маслосъемного кольца предназна­чены для отвода масла, снятого кольцом со стенок цилиндра. По двум из этих сверлений масло подводится к поршневому пальцу.

Поршневые пальцы трубчатого сечения установлены в бобышках поршней с зазором и запрессованы с натягом в верхние головки шатунов, которые своими нижними головка­ми соединены с шатунными шейками колен­чатого вала через тонкостенные вкладыши, конструкция которых аналогична коренным вкладышам

Шатуны стальные, кованые, со стержнем двутаврового сечения. Шатуны обрабатывают в сборе с крышками.

Для того чтобы не пере­путать их при сборке, на боковые поверхнос­ти шатунов и крышек нанесен порядковый но­мер цилиндра.

Распределительные валы литые, чугунные.

Газораспределительный механизм (рис.) закрыт пластмассовой крышкой голо­вки блока цилиндров. В ней установлен масло­отделитель системы вентиляции картера.

Система смазки комбинированная

Масляный картер, отлитый из алюминие­вого сплава, прикреплен снизу к блоку цилин­дров. Фланец масляного картера уплотнен герметиком-прокладкой. В картере выполне­но отверстие для слива масла, закрытое резьбовой пробкой.

Масляный фильтр полнопоточный, не­разборный (как вариант может быть установ­лен разборный масляный фильтр со смен­ным фильтрующим элементом из пористой бумаги), с перепускным и противодренажным клапанами.

Система вентиляции картера закрытая, принудительная, с отводом картерных газов через маслоотделитель в полость воздушного фильтра.

Система охлаждения двигателя герме­тичная, с расширительным бачком

Система питания двигателя состоит из электрического топливного насоса, уста­новленного в топливном баке, дроссельного узла, фильтра тонкой очистки топлива и ре­гулятора давления топлива, установленных в модуле топливного насоса, компенсатора пульсаций давления топлива, форсунок и топливных трубопроводов, а также включа­ет в себя воздушный фильтр.

Система рециркуляции отработавших газов с клапаном рециркуляции, приводимым в действие шаговым электродвигателем, по сигналам электронного блока системы уп­равления двигателем перепускает часть отра­ботавших газов во впускной трубопровод.

Этим достигается снижение токсичности вы­бросов автомобиля и соблюдение современ­ных экологических норм.

Система зажигания микропроцессорная, состоит из индивидуальных катушек зажига­ния и свечей зажигания.

Катушками зажига­ния управляет электронный блок системы уп­равления двигателем. Система зажигания при эксплуатации не требует обслуживания и регулировки.

Система управления двигателем вклю­чает в себя электронный блок управления (контроллер), датчики температуры и абсолют­ного давления во впускной трубе, положения дроссельной заслонки, температуры охлажда­ющей жидкости, положения коленчатого вала, положения распределительного вала, темпе­ратуры наружного воздуха, концентрации кис­лорода (управляющий и диагностический), по­ложения педалей акселератора, тормоза и сцепления, детонации, а также исполнительные устройства, разъемы и предохранители.

Силовой агрегат (двигатель с коробкой передач, сцеплением и главной передачей) установлен на трех опорах с эластичными ре­зиновыми элементами: двух передних, вос­принимающих основную массу силового аг­регата. и задней, компенсирующей крутящий момент от трансмиссии и нагрузки, возникаю­щие при трогании автомобиля с места, разго­не и торможении.

Система изменения фаз газораспре­деления двигателей 2,0 и 2,5 л.

Эта систе­ма позволяет установить оптимальные фазы газораспределения для каждого момента ра­боты двигателя, чем, в свою очередь, дости­гается повышенная мощность, лучшая топ­ливная экономичность и меньшая токсич­ность отработавших газов.

Механизм изменения фаз газораспределе­ния установленный на впускном распределительном валу, по сигналу элек­тронного блока управления двигателем пово­рачивает вал на необходимый угол в соответ­ствии с режимом работы двигателя.

Механизм изменения фаз газораспределе­ния представляет собой гидравлический ме­ханизм, соединенный с системой смазки дви­гателя.

Масло из системы смазки двигателя поступает через каналы в газораспредели­тельный механизм

Ротор 2 повора­чивает распределительный вал по команде блока управления двигателем.

Для определения мгновенного положения распределительного вала установлен датчик положения распределительного вала у задней части распределительного вала.

На шейке распределительного вала расположено зада­ющее кольцо датчика положения.

На передней части головки блока цилинд­ров установлен суппорт 5 систе­мы VCT, одновременно выполняющий функции крышек передних подшипников и держателя сальников распределительных валов.

На голо­вке блока цилиндров закреплен электромаг­нитный клапан, гидравлически управляющий механизмом.

Электромагнитным клапаном, в свою очередь, управляет электронный блок управления двигателем.

Применение механизма VCT обеспечивает плавное изменение угла установки впускного распределительного вала в положения ран­него и позднего открытия клапанов газораспределения

Блок управления опре­деляет положение впускного распредели­тельного вала по сигналам датчика фазы и датчика положения коленчатого вала и вы­дает команду на изменение положения вала

В соответствии с этой командой перемеща­ется золотник электромагнитного клапана, например, в направлении большего опереже­ния открытия впускных клапанов

При этом по­даваемое под давлением масло поступает че­рез канал в корпусе газораспределительного механизма в корпус механизма VCT и вызыва­ет поворот распределительного вала в требуе­мом направлении.

При перемещении золотни­ка в направлении, соответствующем более раннему открытию клапанов, канал для более позднего их открытия автоматически соединя­ется со сливным каналом.

Если распредели­тельный вал повернулся на требуемый угол, зо­лотник электромагнитного клапана по команде блока управления устанавливается в положение, при котором масло поддержива­ется под давлением по обе стороны каждой из лопастей ротора муфты

Если требуется поворот распределительного вала в сторону более позднего открытия клапанов, процесс регулирования проводится с подачей масла в обратном направлении.

Элементы системы VCT (электромагнитные клапаны и механизмы динамического измене­ния положения распределительных валов) представляют собой прецизионно изготовлен­ные узлы

В связи с этим при выполнении тех­нического обслуживания или ремонта системы изменения фаз газораспределения допускает­ся лишь замена элементов системы в сборе.

Впускной коллектор пластиковый, с из­меняемой геометрией и дополнительными вихревыми заслонками 3 на входе в каждый цилиндр.

При работе двигателя с малой нагрузкой вихревые заслонки закрыты и создают вихре­вое движение поступающей в цилиндр топли­вовоздушной смеси, что способствует более полному сгоранию топлива

Благодаря этому уменьшаются расход топлива и токсичность отработавших газов.

При повышении нагруз­ки вихревые заслонки открываются под дей­ствием разрежения, подводимого к приводу 1 заслонок через управляемый электронным блоком двигателя электромагнитный клапан

Рядом с клапаном управления вихревыми заслонками на головке блока цилиндров ус­тановлен электромагнитный клапан управле­ния длиной каналов впускного коллектора.

Через этот клапан разрежение подводится к приводу 2 заслонок, изменяю­щих длину каналов впускного коллектора в зависимости от частоты вращения коленча­того вала двигателя. На неработающем дви­гателе заслонки 1 открыты

При пуске двига­теля заслонки под действием разрежения за­крываются и остаются закрытыми до тех пор, пока частота вращения коленчатого вала дви­гателя не превысит 4500 мин-1 - длина кана­лов впускного коллектора при этом мини­мальная

Если частота вращения становится выше указанного значения, по команде элек­тронного блока управления двигателем от­крываются заслонки, в результате чего к ка­налам впускного коллектора подключается дополнительный объем.

Управление длиной каналов впускного кол­лектора позволяет улучшить наполнение ци­линдров воздухом путем использования ре­зонансного наддува, вследствие чего улучша­ются показатели мощности и топливной экономичности двигателя

Возможные неисправности двигателя, их причины и методы исправления

Двигатель не пускается

- нет давления топлива в рампе:

Засорены топливопроводы - промойте и продуйте топливный бак и топливопроводы;

Засорен топливный фильтр  - замените;

Неисправен топливный насос - замените;

Неисправен регулятор давления топлива - замените;

Неисправна система зажигания - смотрите систему управления двигателем;

Неисправен датчик положения коленчатого вала - замените.

Двигатель работает неустойчиво или глохнет на холостом ходу:

Недостаточное давление в топливной рампе - смотрите неисправность "Двигатель не пускается";

Неисправен датчик положения дроссельной заслонки или загрязнен дроссельный узел - замените дроссельный узел или промойте дроссельную заслонку;

Подсос воздуха через шланги вентиляции картера и шланг, соединяющий впускной коллектор с вакуумным усилителем тормозов - подтяните хомуты крепления, поврежденные шланги замените

Неисправна система изменения фаз газораспределения - нужно провести диагностику и ремонт системы

Двигатель не развивает полной мощности и недостаточно приемист:

Неполное открытие дроссельной заслонки - промойте дроссельную заслонку или замените дроссельный узел

Неисправен датчик положения дроссельной заслонки - замените дроссельный узел

Недостаточное давление топлива в топливной рампе - смотрите неисправность "Двигатель не пускается"

Загрязнен воздушный фильтр - замените фильтрующий элемент Как заменить элемент воздушного фильтра автомобиля Мазда 6

Неисправна система зажигания - смотрите "Система управления двигателем"

Нарушены зазоры в механизме привода клапанов - отрегулируйте зазоры Как отрегулировать зазоры клапанов двигателя Мазда 6

Недостаточная компрессия (ниже 1 МПа (10 кгс/см²)):

• - пробита прокладка головки блока цилиндров - замените прокладку;
• - прогорание поршней, поломка или залегание поршневых колец - очистите кольца и канавки поршней от нагара, поврежденные кольца и поршень замените;
• - плохое прилегание клапанов к седлам - замените поврежденные клапаны, отшлифуйте седла;
• - чрезмерный износ цилиндров и поршневых колец - замените поршни, расточите и отхонингуйте цилиндры;

Неисправна система изменения фаз газораспределения - нужно провести диагностику и ремонт системы

Недостаточное давление масла в прогретом двигателе

- использование масло несоответствующей марки

Замените масло рекомендованным

- разжижение или вспенивание масла из-за проникновения в масляный картер топлива или охлаждающей жидкости

Устраните причины проникновения топлива или охлаждающей жидкости. Замените масло

- загрязнение рабочей полости или износ масляного насоса

Промойте или отремонтируйте масляный насос

- засорение масляного фильтра

Замените масляный фильтр

- ослабление крепления или засорение маслоприемника

Закрепите маслоприемник, промойте его фильтр

- увеличенный зазор между вкладышами коренных или шатунных подшипников и шейками коленвала

Прошлифуйте шейки и замените вкладыши

- трещины, поры в стенках масляных каналов блока цилиндров или засорение масляных магистралей

Отремонтируйте блок цилиндров. При невозможности устранения дефекта замените блок

- неплотная установка заглушек масляных каналов или их отсутствие

Восстановите герметичность заглушек, установите отсутствующие заглушки

Повышенный расход масла

- подтекание масла через уплотнения двигателя

Подтяните крепления или замените прокладки и сальники

- засорена система вентиляции картера

Промойте детали системы вентиляции картера Как прочистить систему вентиляции картера двигателя Мазда 6

- износ поршневых колец или цилиндров двигателя

Расточите цилиндры и замените поршни и кольца

- поломка поршневых колец

Замените кольца

- закоксовывание маслосъемных колец или пазов в канавках поршней

Очистите кольца и пазы от нагара, замените моторное масло

- износ или повреждение маслосъемных колпачков клапанов

Замените маслосъемные колпачки Замена маслосъемных колпачков двигателя Мазда 6

- повышенный износ стержней клапанов или направляющих втулок

Замените клапаны, отремонтируйте головку блока цилиндров

Стук коренных подшипников коленчатого вала

Обычно стук глухого тона, металлический.

Обнаруживается стук при резком открытии дроссельных заслонок на холостом ходу. Частота его увеличивается с повышением частоты вращения коленчатого вала.

Чрезмерный осевой зазор коленчатого вала вызывает стук более резкий, с неравномерными промежутками, особенно заметными при плавном повышении или снижении частоты вращения коленчатого вала

- недостаточное давление масла

Смотрите неисправность "Недостаточное давление масла на прогретом двигателе"

- ослаблены болты крепления маховика

Затяните болты рекомендуемым моментом Снятие и установка маховика двигателя Мазда 6

- увеличенный зазор между шейками и вкладышами коренных подшипников

Прошлифуйте шейки и замените вкладыши

- увеличенный зазор в упорном подшипнике коленчатого вала

Замените упорные полукольца, проверьте зазор

Стук шатунных подшипников

Обычно стук шатунных подшипников резче стука коренных. Он прослушивается на холостом ходу двигателя при резком открытии дроссельной заслонки. Место стука легко определить, отключая по очереди свечи зажигания

- недостаточное давления масла

Смотрите неисправность "Недостаточное давление масла на прогретом двигателе"

- чрезмерный зазор между поршневыми кольцами и канавками на поршне

Замените кольца или поршни с кольцами

Повышенный шум газораспределительного механизма

- увеличены зазоры в механизме привода клапанов

Отрегулируйте зазоры в приводе клапанов Как отрегулировать зазоры клапанов двигателя Мазда 6

- поломка клапанной пружины

Замените пружину

- чрезмерный зазор между стержнем клапана и направляющей втулкой

Замените клапан и направляющую втулку

- износ кулачков распределительных валов

Замените распределительные валы

Стук на холодном двигателе, слышен в течение 2-3 минут после пуска и усиливающийся при повышении частоты вращения коленчатого вала

- увеличенный зазор между поршнями и цилиндрами

Стук поршней, исчезающий после прогрева двигателя, не является признаком неисправности. При постоянном стуке замените поршни, расточите и отхонингуйте цилиндры

- ослабление крепления шкива коленчатого вала

Подтяните крепление

Кратковременные стуки сразу после пуска двигателя

- использование масла несоответствующей марки

Замените масло

- увеличенный осевой зазор коленчатого вала

Замените упорные полукольца среднего коренного подшипника

- увеличенный зазор в переднем коренном подшипнике

Замените вкладыши переднего коренного подшипника

Стуки в прогретом двигателе в режиме холостого хода

- ослабление натяжения или износ ремня привода вспомогательных агрегатов

Замените ремень

- увеличенные зазоры между поршневыми пальцами и отверстиями в бобышках поршней

Замените поршни и пальцы

- шум деталей механизма газораспределения

Смотрим неисправность "Повышенный шум газораспределительного механизма"

- использование некондиционного масла

Замените масло

- увеличенный зазор между шатунными шейками коленчатого вала и вкладышами

Замените вкладыши и прошлифуйте шейки

- непараллельны оси верхней и нижней головок шатуна

Замените шатун

Сильные стуки в прогретом двигателе при повышении частоты вращения коленчатого вала

- поломка ступицы шкива коленчатого вала

Замените поврежденные детали

- трещины или разрывы на ремне вспомогательных агрегатов

Замените поврежденный ремень

- ослаблено крепление маховика Снятие и установка маховика двигателя Мазда 6

Затяните болты крепления маховика

- чрезмерное увеличение зазоров между вкладышами шатунных и коренных подшипников коленчатого вала

Перешлифуйте шейки под ремонтный размер и замените вкладыши

Повышенная вибрация  двигателя

- дисбаланс коленчатого вала

Снимите и отбалансируйте коленчатый вал

- установлены поршни разной массы

Разберите шатунно-поршневую группу, подберите поршни по массе

- неодинаковые зазоры в механизме привода клапанов

Отрегулируйте зазоры

- неодинаковые значения компрессии в цилиндрах

Проверить компрессию и заменить неисправные детали

- подушки опор подвески силового агрегата сильно изношены или затвердели Как заменить опоры силовой установки автомобиля Мазда 6

Замените опоры

- ослаблено крепление шкива коленчатого вала или шкивов вспомогательных агрегатов

Подтяните крепление

Перегрев двигателя

- недостаточное количество жидкости в системе охлаждения

Долейте охлаждающую жидкость в систему охлаждения

- сильно загрязнена наружная поверхность радиатора

Очистите наружную поверхность радиатора струей воды

- неисправен термостат

Замените термостат

- неисправен электровентилятор системы охлаждения

Проверьте электродвигатель вентилятора, неисправные детали замените

- неисправен клапан пробки расширительного бачка (постоянно открыт, из-за чего система находится под атмосферным давлением)

Замените пробку расширительного бачка

- использование бензина с пониженным октановым числом

Залейте кондиционный бензин

- повреждена прокладка головки блока цилиндров

Замените прокладку

При известном навыке и внимательности многие неисправности двигателя и его сис­тем можно довольно точно определить по цвету дыма, выходящего из выхлопной тру­бы. Синий дым свидетельствует о попада­нии масла в камеры сгорания, причем по­стоянное дымление - признак сильного из­носа деталей цилиндропоршневой группы. Появление дыма при перегазовках, после длительного прокручивания стартером, по­сле долгой работы на холостом ходу или сразу после торможения двигателем указы­вает, как правило, на износ маслосъемных колпачков клапанов. Черный дым - признак слишком богатой смеси из-за неисправнос­ти системы управления двигателем или форсунок. Сизый или густой белый дым с примесью влаги (особенно после перегре­ва двигателя) означает, что охлаждающая жидкость попала в камеру сгорания через поврежденную прокладку головки блока ци­линдров. При сильном повреждении этой прокладки жидкость иногда попадает и в масляный картер, уровень масла резко повышается, а само масло превращается в мутную белесую эмульсию. Белый дым (пар) при непрогретом двигателе во влаж­ную или в холодную погоду - нормальное явление.

Довольно часто можно увидеть стоящий по­среди городской пробки автомобиль с от­крытым капотом, испускающий клубы пара. Перегрев. Лучше, конечно, этого не допус­кать, почаще поглядывая на указатель тем­пературы. Но никто не застрахован от того, что может неожиданно отказать термостат, электровентилятор или просто потечет ох­лаждающая жидкость. Если вы упустили мо­мент перегрева, не паникуйте и не усугуб­ляйте ситуацию. Не так страшен перегрев, как его возможные последствия. Никогда сразу же не глушите двигатель: он получит тепловой удар и, возможно, остыв, вообще откажется заводиться. Остановившись, дай­те ему поработать на холостых оборотах, при этом в системе сохранится циркуляция жидкости. Включите на максимальную мощ­ность отопитель и откройте капот. Если есть возможность, поливайте радиатор холодной водой. Только добившись снижения темпе­ратуры, остановите двигатель. Но никогда сразу не открывайте пробку расширительно­го бачка - на перегретом двигателе гейзер из-под открытой пробки вам обеспечен. Не спешите, дайте всему остыть, так вы со­храните здоровье машины и ваше собствен­ное здоровье.

Практически во всех инструкциях к автомо­билю содержится рекомендация при пуске двигателя обязательно выжать сцепление. Эта рекомендация оправдана только в слу­чае пуска в сильный мороз, чтобы не тратить энергию аккумуляторной батареи на прово­рачивание валов и шестерен коробки пере­дач в загустевшем масле. В остальных слу­чаях эта мера направлена лишь на то, чтобы автомобиль не тронулся, если по забывчиво­сти включена передача. Такой прием вреден для двигателя, так как при выжатом сцепле­нии через него на упорный подшипник колен­чатого вала передается значительное уси­лие, а при пуске (особенно холодном) смаз­ка к нему долго не поступает. Подшипник быстро изнашивается, коленчатый вал полу­чает осевой люфт, трогание с места начина­ет сопровождаться сильной вибрацией. Для того чтобы не портить двигатель, возь­мите в привычку проверять перед пуском по­ложение рычага переключения передач и пу­скать двигатель при затянутом стояночном тормозе, не выжимая сцепление без край­ней необходимости