Автомобілі Рено Дастер комплектуються двигунами двох модифікацій: K4M об'ємом 1,6 л і F4R об'ємом 2,0 л.
Обидва двигуни бензинові, чотиритактні, чотирициліндрові, рядні, шістнадцятиклапанні — з верхнім розташуванням двох розподільних валів.
Двигуни розташовані в моторному відсіку поперечно.
За конструкцією двигуни схожі між собою. Основні відмінності пов'язані з розмірами деталей.
Порядок роботи циліндрів: 1-3-4-2, відлік від маховика.
Система живлення — послідовне багатоточкове уприскування палива.
Двигун з коробкою передач і зчепленням утворюють силовий агрегат, закріплений на трьох гумометалевих опорах.
Система живлення двигуна складається з електричного паливного насоса, встановленого в паливному баку, дросельного вузла, фільтра тонкого очищення палива, фільтра грубого очищення палива, розташованого в модулі паливного насоса, регулятора тиску палива, форсунок, паливопроводів, системи рециркуляції відпрацьованих газів і повітряного фільтра.
Система запалювання двигуна мікропроцесорна, складається з котушок і свічок запалювання.
Котушками запалювання керує електронний блок (контролер) системи керування двигуном.
Система запалювання під час експлуатації не потребує обслуговування та регулювання.
На двигуні F4R застосовується схема регулювання фаз за допомогою фазорегулятора. Фазорегулятор регулює момент відкриття клапанів впуску двигуна.
Система забезпечує встановлення оптимальних фаз газорозподілу для кожного моменту роботи двигуна з метою збільшення його потужнісних і динамічних характеристик за рахунок зміни положення розподільного вала впускних клапанів.
Керує системою електронний блок керування двигуном (ЕБК).
До основних елементів системи регулювання фаз належать керуючий електромагнітний клапан, виконавчий механізм зміни положення розподільного вала та датчик положення розподільного вала.
Ремінь приводу ГРМ приводить у дію виконавчий механізм системи, який за допомогою гідромеханічного зв'язку передає обертання розподільному валу впускних клапанів.
З головної масляної магістралі каналами моторне масло під тиском підводиться до гнізда головки блоку циліндрів, в якому встановлений клапан, і далі через канали в головці та в розподільному валі — до виконавчого механізму системи.
У вихідному положенні та при частоті обертання колінчастого вала двигуна до 1450 хв⁻¹ напруга живлення не подається на електромагнітний клапан — він закритий.
При частоті обертання колінчастого вала в межах 1450—4300 хв⁻¹ і при повністю натиснутій педалі «газу» ЕБК подає напругу живлення на електромагнітний клапан — він відкривається.
При цьому золотниковий пристрій клапана забезпечує подачу масла під тиском у робочу порожнину виконавчого механізму.
За рахунок зміни тиску масла та гідромеханічного впливу відбувається взаємне переміщення окремих елементів виконавчого механізму, і розподільний вал повертається на потрібний кут, змінюючи фази газорозподілу.
При частоті обертання колінчастого вала вище 4300 хв⁻¹ живлення електромагнітного клапана припиняється.
Золотниковий пристрій електромагнітного клапана та елементи виконавчого механізму системи дуже чутливі до забруднення моторного масла.
При виході з ладу системи зміни фаз впускні клапани відкриваються та закриваються в режимі максимального запізнення.
Система зміни фаз газорозподілу дозволяє встановити оптимальні фази газорозподілу для кожного моменту роботи двигуна, в результаті чого досягається підвищена потужність, краща паливна економічність і менша токсичність відпрацьованих газів.
Для визначення миттєвого положення розподільного вала встановлений датчик положення розподільного вала (датчик фази).
На шийці розподільного вала розташоване задавальне кільце датчика положення.
На верхній кришці приводу газорозподільного механізму закріплений електромагнітний клапан, який гідравлічно керує механізмом зміни фаз газорозподілу.
Електромагнітним клапаном, у свою чергу, керує електронний блок керування двигуном.
Блок керування визначає положення впускного розподільного вала за сигналами датчика фази та датчика положення колінчастого вала і видає команду на зміну положення вала.
Відповідно до цієї команди переміщується золотник електромагнітного клапана, наприклад, у напрямку більшого випередження відкриття впускних клапанів.
При цьому масло, що подається під тиском, надходить через канал у корпусі газорозподільного механізму в корпус механізму зміни фази газорозподілу та викликає поворот розподільного вала в потрібному напрямку.
При переміщенні золотника в напрямку, що відповідає більш ранньому відкриттю клапанів, канал для більш пізнього їх відкриття автоматично з'єднується зі зливним каналом.
Якщо розподільний вал повернувся на потрібний кут, золотник електромагнітного клапана за командою блоку керування встановлюється в положення, при якому масло підтримується під тиском по обидва боки кожної з лопатей ротора муфти.
Якщо потрібен поворот розподільного вала в бік більш пізнього відкриття клапанів, процес регулювання проводиться з подачею масла у зворотному напрямку.
При зупинці двигуна розподільний вал впускних клапанів автоматично встановлюється у вихідне положення, при якому немає перекриття фаз впускних і випускних клапанів.
Це зроблено для забезпечення впевненого пуску холодного двигуна.
При такому розташуванні фаз виключено розбавлення свіжого паливоповітряного заряду, що надходить у циліндр при такті впуску, відпрацьованими вихлопними газами.
Крім полегшення пуску двигуна при цьому забезпечується його рівна та безперебійна робота під час прогріву.
У міру прогріву двигуна фази газорозподілу плавно змінюються до їх перекриття на повністю прогрітому двигуні, що забезпечує його кращу економічність.
Елементи системи зміни фаз газорозподілу (електромагнітний клапан і механізм динамічної зміни взаємного положення розподільних валів) являють собою прецизійно виготовлені вузли.
У зв'язку з цим при виконанні технічного обслуговування або ремонту системи зміни фаз газорозподілу допускається лише заміна елементів системи в зборі.
Спереду на двигуні (за напрямком руху автомобіля) розташовані: покажчик рівня масла, паливна рампа з форсунками, впускний трубопровід, масляний фільтр, теплообмінник (двигун 2,0), датчик сигналізатора недостатнього тиску масла, датчик детонації, датчик положення колінчастого вала (двигун 2,0), підвідна труба насоса охолоджувальної рідини, стартер (двигун 1,6), генератор, насос гідропідсилювача керма, компресор кондиціонера.
Ззаду на двигуні розташовані: дросельний вузол, корпус повітряного фільтра, випускний колектор з керуючим датчиком концентрації кисню, стартер (двигун 2,0).
Блок циліндрів двигуна відлитий з чавуну, циліндри розточені безпосередньо в блоці.
У нижній частині блоку циліндрів розташовані п'ять опор корінних підшипників колінчастого вала зі знімними кришками, які кріпляться до блоку болтами.
Отвори в блоці циліндрів під підшипники обробляються при встановлених кришках, тому кришки не взаємозамінні.
На торцевих поверхнях опори №3 двигуна K4M і №2 двигуна F4R виконані гнізда для упорних півкілець, що перешкоджають осьовому переміщенню колінчастого вала.
Для охолодження поршнів під час роботи двигуна їх днища обмиваються знизу моторним маслом через спеціальні форсунки, які запресовані в блок циліндрів.
Колінчастий вал з п'ятьма корінними і чотирма шатунними шийками.
Вкладиші корінних і шатунних підшипників колінчастого вала сталеві, тонкостінні з антифрикційним покриттям, нанесеним на робочі поверхні вкладишів.
На передньому кінці колінчастого вала встановлені: зірочка приводу масляного насоса, зубчастий шків приводу ГРМ і шків приводу допоміжних агрегатів, який також є демпфером крутильних коливань колінчастого вала.
Колінчастий вал ущільнюється спереду та ззаду сальниками.
Шатуни — ковані сталеві, двотаврового перерізу, обробляються разом з кришками.
Кришки кріпляться до шатунів болтами на двигуні F4R і болтами з гайками на двигуні K4M.
Своїми нижніми (кривошипними) головками шатуни з'єднані через вкладиші з шатунними шийками колінчастого вала, а верхніми головками — через поршневі пальці з поршнями.
Поршневі пальці — сталеві, трубчастого перерізу.
На двигуні 2,0 палець плаваючого типу — вільно повертається в бобишках поршня і верхній головці шатуна.
Від осьового переміщення палець зафіксований двома стопорними пружинними кільцями, розташованими в проточках бобишок поршня.
На двигуні 1,6 поршневий палець запресований у верхню головку шатуна і вільно повертається в бобишках поршня.
Поршні виконані з алюмінієвого сплаву.
Спідниця поршня має складну форму: у поздовжньому перерізі спідниця бочкоподібна, а в поперечному — овальна.
У верхній частині поршня проточені три канавки під поршневі кільця.
Два верхніх поршневих кільця — компресійні, а нижнє — маслознімне.
Головка блоку циліндрів відлита з алюмінієвого сплаву, спільна для всіх чотирьох циліндрів.
Головка блоку циліндрів центрується на блоці двома втулками і кріпиться десятьма гвинтами.
Між блоком і головкою встановлюється безусадкова металева прокладка.
На протилежних сторонах головки блоку циліндрів розташовані вікна впускних і випускних каналів.
Свічки запалювання встановлені по центру кожної камери згоряння.
Клапани сталеві, в головці блоку циліндрів розташовані в два ряди, V-подібно, по два впускних і два випускних клапани на кожен циліндр.
Тарілка впускного клапана більша, ніж випускного.
Сідла та напрямні втулки клапанів запресовані в головку блоку циліндрів.
Зверху на напрямні втулки клапанів надіті масловідбивні ковпачки.
Клапан закривається під дією пружини.
Нижнім кінцем вона опирається на шайбу, а верхнім — на тарілку, яка утримується двома сухарями.
Складені сухарі зовні мають форму зрізаного конуса, а зсередини забезпечені упорними буртиками, що входять у проточку на стрижні клапана.
У верхній частині головки блоку циліндрів встановлені два розподільних вали.
Один вал приводить впускні клапани газорозподільного механізму, а інший — випускні.
На кожному валі виконані вісім кулачків — сусідня пара кулачків одночасно керує клапанами (впускними або випускними) кожного циліндра.
Особливістю конструкції розподільного вала є те, що кулачки напресовані на трубчастий вал.
Опори (постілі) розподільних валів (по шість опор для кожного вала) рознімні — розташовані в головці блоку циліндрів і в кришці головки блоку.
Привід розподільних валів — зубчастим ременем від шківа колінчастого вала.
На кожному розподільному валі з боку зубчастого шківа виконаний упорний фланець, який входить у проточку головки блоку циліндрів, перешкоджаючи тим самим осьовому переміщенню вала.
Шків розподільного вала не фіксується на валі за допомогою щільної посадки, шпонки або штифта, а — тільки за рахунок сил тертя, що виникають на торцевих поверхнях шківа та вала при затягуванні гайки кріплення шківа.
Ущільнюється носок розподільного вала сальником, надітим на шийку вала і запресованим у гніздо, утворене поверхнями головки блоку циліндрів і кришки головки блоку.
Клапани приводяться від кулачків розподільного вала через важелі клапанів.
Для збільшення терміну служби розподільного вала та важелів клапанів кулачок вала впливає на важіль через ролик, що обертається на осі важеля.
Гідроопори важелів клапанів встановлені в гніздах головки блоку циліндрів.
Масло всередину гідроопори надходить з магістралі в головці блоку циліндрів через отвір у корпусі гідроопори.
Гідроопора автоматично забезпечує беззазорний контакт кулачка розподільного вала з роликом важеля клапана, компенсуючи знос кулачка, важеля, торця стрижня клапана, фасок сідла та тарілки клапана.
Мащення двигуна — комбіноване.
Під тиском масло підводиться до корінних і шатунних підшипників колінчастого вала, підшипників розподільних валів і гідроопор важелів клапанів.
Інші вузли двигуна змащуються розбризкуванням.
Тиск у системі мащення створює шестерінчастий масляний насос, розташований у піддоні картера і прикріплений до блоку циліндрів.
Масляний насос приводиться ланцюгом від колінчастого вала.
Ведуча зірочка приводу насоса встановлена на колінчастому валі під передньою кришкою блоку циліндрів.
На зірочці виконаний циліндричний поясок, по якому працює передній сальник колінчастого вала.
Зірочка встановлена на колінчастому валі без натягу і не зафіксована шпонкою.
При складанні двигуна ведуча зірочка приводу насоса затискається між зубчастим шківом приводу ГРМ і буртиком колінчастого вала в результаті стягування пакета деталей болтом кріплення шківа приводу допоміжних агрегатів.
Обертальний момент від колінчастого вала передається на зірочку тільки за рахунок сил тертя між торцевими поверхнями зірочки, зубчастого шківа та колінчастого вала.
При ослабленому затягуванні болта кріплення шківа приводу допоміжних агрегатів ведуча зірочка приводу масляного насоса може почати провертатися на колінчастому валі та тиск масла в двигуні впаде.
Маслоприймач виконаний за одне ціле з кришкою корпуса масляного насоса.
Кришка кріпиться п'ятьма гвинтами до корпуса насоса і утримується від випадання пружинним фіксатором.
Масло з насоса каналом у блоці циліндрів подається до масляного фільтра.
Масляний фільтр — повнопоточний, нерозбірний.
На двигуні F4R, перш ніж потрапити до фільтра, масло проходить через теплообмінник, прикріплений до блоку циліндрів.
При роботі двигуна через стільники теплообмінника постійно циркулює рідина системи охолодження.
Невдовзі після пуску двигуна моторне масло в теплообміннику підігрівається (за рахунок того, що охолоджувальна рідина нагрівається швидше).
При роботі двигуна на максимальних режимах масло охолоджується в теплообміннику.
Пройшовши масляний фільтр, масло подається в головну магістраль блоку циліндрів.
З головної магістралі масло надходить каналами до корінних підшипників колінчастого вала, форсунок охолодження поршнів і далі до шатунних підшипників вала.
Двома вертикальними каналами в блоці циліндрів масло з головної магістралі подається в головку блоку циліндрів — до крайніх опор (з боку заглушок розподільних валів) валів і гідроопор клапанів.
Через проточки та свердління в крайніх опорних шийках розподільних валів масло надходить усередину валів, а через свердління в інших шийках валів — до інших підшипників розподільних валів.
З головки блоку циліндрів масло через вертикальні канали стікає в піддон картера.
Система вентиляції картера — закрита, примусового типу.
Гази, що проникли з камер згоряння циліндрів через поршневі кільця в картер двигуна, потрапляють через канали в блоці та головці блоку циліндрів у кришку головки.
Пройшовши масловіддільник, розташований у кришці головки блоку циліндрів, картерні гази очищаються від частинок масла і далі надходять через корпус повітряного фільтра, дросельний вузол, ресивер і впускний трубопровід — у циліндри двигуна.
Можливі несправності двигуна
Двигун не запускається
Немає тиску палива в рампі:
- Засмічені паливопроводи — промийте та продуйте паливний бак і паливопроводи.
- Несправний паливний насос — замініть насос (Ремонт паливного модуля).
- Засмічений паливний фільтр — замініть фільтр (Заміна додаткового паливного фільтра).
- Несправний регулятор тиску палива — замініть регулятор тиску.
- Несправна система запалювання — проведіть діагностику системи керування двигуном.
Двигун не розвиває повної потужності та не має достатньої прийомистості
- Несправний датчик положення дросельної заслінки — замініть дросельний вузол у зборі (Як зняти дросельний вузол).
- Недостатній тиск у паливній рампі — дивіться вище.
- Забруднений повітряний фільтр — замініть фільтрувальний елемент.
- Несправна система запалювання — проведіть діагностику системи керування двигуном.
- Недостатня компресія (нижче 10 кгс/см²):
- Пробита прокладка головки блоку циліндрів — замініть прокладку (Заміна прокладки ГБЦ автомобіля).
- Прогорання поршнів, поломка або залягання поршневих кілець — очистіть кільця та канавки поршнів від нагару, замініть кільця.
- Погане прилягання клапанів до сідел — замініть пошкоджені клапани, відшліфуйте сідла.
- Надмірний знос циліндрів і поршневих кілець — замініть поршні, розточіть і відхонінгуйте циліндри.
Двигун працює нестійко або глохне на холостому ходу
- Недостатній тиск у паливній рампі — дивіться вище.
- Підсмоктування повітря через шланг, що з'єднує ресивер з вакуумним підсилювачем гальм — підтягніть хомути кріплення, замініть пошкоджений шланг.
- Несправна система запалювання — проведіть діагностику системи керування двигуном.
Недостатній тиск масла в прогрітому двигуні
- Погана якість масла — замініть масло (Заміна масла та фільтра двигуна).
- Розрідження або спінювання масла через проникнення в картер палива або охолоджувальної рідини — усуньте причини та замініть масло.
- Забруднення робочої порожнини або знос деталей масляного насоса — промийте або відремонтуйте масляний насос.
- Засмічення масляного фільтра — замініть масляний фільтр.
- Ослаблення кріплення або засмічення маслоприймача — промийте або відремонтуйте маслоприймач.
- Збільшений зазор між вкладишами корінних і шатунних підшипників і шийками колінчастого вала — прошліфуйте шийки та замініть вкладиші.
Стукіт корінних підшипників колінчастого вала
Зазвичай стукіт глухого тону, металевий. Виявляється при різкому натисканні на педаль газу. Частота його збільшується з підвищенням частоти обертання колінчастого вала. Надмірний осьовий зазор колінчастого вала викликає більш різкий, з нерівномірними проміжками, особливо помітними при плавному збільшенні або зменшенні частоти обертання колінчастого вала.
- Недостатній тиск масла — дивіться несправність «Недостатній тиск масла».
- Збільшений зазор між упорними фланцями вкладишів середнього корінного підшипника та колінчастим валом — замініть півкільця новими, перевірте зазор.
Стукіт шатунних підшипників
Стукіт шатунних підшипників різкіший за стукіт корінних підшипників. Стукіт прослуховується на холостому ходу, при різкому відкритті дросельної заслінки. Місце стуку легко визначити, відключаючи по черзі свічки запалювання.
- Збільшений зазор між шатунними шийками колінчастого вала та вкладишами — замініть вкладиші та прошліфуйте шийки колінвала.
Стукіт поршнів
Стукіт недзвінкий, приглушений, викликається биттям поршня в циліндрі. Краще прослуховується при малій частоті обертання колінчастого вала та під навантаженням.
- Збільшений зазор між поршнями та циліндрами — замініть поршні, розточіть і відхонінгуйте циліндри.
- Надмірний зазор між поршневими кільцями та канавками на поршні — замініть кільця або поршні з кільцями.
Підвищений шум газорозподільного механізму
- Знижений тиск масла в системі мащення — див. несправність «Недостатній тиск масла».
- Знос кулачків розподільного вала — замініть розподільний вал.
Стукіт на холодному двигуні
- Чути протягом двох-трьох хвилин після пуску та посилюється при збільшенні частоти обертання колінчастого вала:
- Збільшений зазор між поршнями та циліндрами. Стукіт поршнів, що зникає після прогріву двигуна, не є ознакою несправності. При постійному стукіті замініть поршні, розточіть і відхонінгуйте циліндри.
- Ослаблення кріплення шківа колінчастого вала — підтягніть кріплення.
Короткочасні стуки відразу після пуску двигуна
- Використання некондиційного масла з пониженою в'язкістю — замініть масло.
- Збільшений осьовий зазор колінчастого вала — замініть упорні півкільця.
- Збільшений зазор у передньому корінному підшипнику — замініть вкладиші переднього корінного підшипника.
Стуки в прогрітому двигуні на режимі холостого ходу
- Ослаблення натягу або знос ременя приводу допоміжних агрегатів — замініть ремінь.
Шум деталей газорозподільного механізму
Див. «несправність ГРМ».
- Використання некондиційного масла — замініть масло.
- Збільшені зазори між поршневими пальцями та отворами в бобишках поршнів — замініть поршні та пальці.
- Непаралельні осі верхньої та нижньої головок шатуна — замініть шатун.
Сильні стуки в прогрітому двигуні при підвищеній частоті колінчастого вала
- Надмірно натягнутий ремінь приводу допоміжних агрегатів або поява на ньому тріщин і розривів — замініть пошкоджений ремінь (Перевірка та заміна ременя допоміжних агрегатів).
- Ослаблене кріплення маховика — затягніть болти кріплення маховика потрібним моментом.
Підвищена вібрація двигуна
- Дисбаланс колінчастого вала — зніміть і відбалансуйте колінчастий вал.
- Неоднакові значення компресії в циліндрах — усуньте причину недостатньої компресії.
- Опори підвіски силового агрегату сильно зношені — замініть опори підвіски силового агрегату.
Детонаційні стуки двигуна при роботі під навантаженням
- Використання бензину з низьким октановим числом — замініть бензин.
Підвищена витрата масла
- Підтікання масла через ущільнення двигуна — підтягніть кріплення або замініть прокладки.
- Засмічена система вентиляції картера — промийте деталі системи вентиляції картера.
- Знос поршневих кілець двигуна — замініть поршні та кільця.
- Поломка поршневих кілець — замініть кільця.
- Закоксовування маслознімних кілець або пазів у канавках поршнів через застосування некондиційного масла — замініть моторне масло, очистіть кільця та пази від нагару.
- Знос або пошкодження маслознімних ковпачків клапанів — замініть маслознімні ковпачки (Заміна маслознімних ковпачків).
- Підвищений знос стрижнів клапанів або напрямних втулок — замініть клапани, відремонтуйте ГБЦ.
Перегрів двигуна
- Недостатня кількість рідини в системі охолодження — долийте охолоджувальну рідину в систему охолодження.
- Сильно забруднена зовнішня поверхня радіатора — очистіть зовнішню поверхню радіатора струменем води.
- Несправний термостат — замініть термостат (Зняття термостата та корпуса термостата).
- Несправний електровентилятор системи охолодження — перевірте електродвигун вентилятора, датчик його включення та реле, несправні деталі замініть.
- Несправний клапан пробки розширювального бачка системи охолодження — замініть пробку розширювального бачка.
- Використання бензину з пониженим октановим числом — замініть бензин.
Швидке падіння рівня рідини в розширювальному бачку
- Пошкоджений радіатор — відремонтуйте або замініть радіатор.
- Пошкодження шлангів або прокладок у з'єднаннях — замініть пошкоджені шланги та прокладки.
- Підтікання рідини через мікротріщини в блоці циліндрів або ГБЦ — перевірте герметичність блоку та ГБЦ.
