Renault Duster 車輛配備兩種型號的引擎：排氣量 1.6 升的 K4M 與排氣量 2.0 升的 F4R。
兩款引擎均為汽油、四行程、四缸、直列、十六汽門——雙頂置凸輪軸。
引擎橫向安裝於引擎室內。
各引擎結構相似，主要差異在於零件尺寸。
汽缸點火順序：1-3-4-2，從飛輪側起算。
燃油系統 — 順序多點噴射。
引擎、變速箱與離合器組成動力總成，固定於三個橡膠金屬支架上。
引擎燃油系統由安裝於燃油箱內的電動燃油泵、節氣門體、燃油細濾器、位於燃油泵模組內的燃油粗濾器、燃油壓力調節器、噴油嘴、燃油管、廢氣再循環系統及空氣濾清器組成。
引擎點火系統為微處理器式，由點火線圈與火星塞組成。
點火線圈由引擎管理系統的電子控制單元（控制器）控制。
點火系統在使用期間無需保養與調整。
F4R 引擎採用相位調節器調節汽門正時。相位調節器調節引擎進汽門的開啟時刻。
該系統根據引擎各工況調整至最佳汽門正時，藉由改變進氣凸輪軸位置來提升動力與動態性能。
系統由引擎電子控制單元（ECU）控制。
相位調節系統的主要元件包括控制電磁閥、改變凸輪軸位置的執行機構及凸輪軸位置感知器。
正時皮帶驅動系統執行機構，透過液壓機械連接將旋轉傳遞至進氣凸輪軸。
機油自主油道經通道加壓供至汽缸蓋上安裝閥門的座孔，再經汽缸蓋與凸輪軸內的通道供至系統執行機構。
在初始位置且曲軸轉速低於 1450 min⁻¹ 時，電磁閥不通電——關閉。
曲軸轉速在 1450–4300 min⁻¹ 且油門全開時，ECU 向電磁閥供電——開啟。
此時閥門的滑閥裝置將壓力機油供入執行機構的工作腔。
藉由機油壓力變化與液壓機械作用，執行機構各元件相互移動，凸輪軸旋轉至所需角度，改變汽門正時。
曲軸轉速高於 4300 min⁻¹ 時，電磁閥斷電。
電磁閥滑閥裝置與系統執行機構元件對機油污染非常敏感。
可變汽門正時系統故障時，進汽門以最大延遲模式開啟與關閉。
可變汽門正時系統可為引擎各工況設定最佳汽門正時，從而達到更高功率、更佳燃油經濟性與更低廢氣毒性。
為確定凸輪軸瞬時位置，裝有凸輪軸位置感知器（相位感知器）。
凸輪軸軸頸上裝有位置感知器的觸發環。
在汽門機構驅動上蓋上固定有電磁閥，液壓控制可變汽門正時機構。
電磁閥由引擎電子控制單元控制。
控制單元依相位感知器與曲軸位置感知器訊號判定進氣凸輪軸位置，並發出改變軸位置的命令。
依該命令，電磁閥滑閥移動，例如朝進汽門提前開啟方向。
此時壓力機油經汽門機構殼體通道進入可變汽門正時機構殼體，使凸輪軸朝所需方向旋轉。
當滑閥朝較早開啟方向移動時，較晚開啟通道自動與洩油通道連通。
若凸輪軸已旋轉至所需角度，電磁閥滑閥依控制單元命令置於維持離合器轉子各葉片兩側油壓的位置。
若需凸輪軸朝較晚開啟方向旋轉，則以反向供油進行調節。
引擎停止時，進氣凸輪軸自動回到初始位置，此時進排汽門無重疊。
此設計確保冷車起動可靠。
在此相位配置下，可排除進氣行程進入汽缸的新鮮油氣被廢氣稀釋。
除便於起動外，亦可確保預熱期間運轉平穩不間斷。
隨著引擎預熱，汽門正時逐漸變化至全熱引擎的重疊狀態，確保更佳經濟性。
可變汽門正時系統元件（電磁閥與動態改變凸輪軸相互位置之機構）為精密製造零件。
因此保養或維修可變汽門正時系統時，僅允許整組更換系統元件。
引擎前方（依車輛行進方向）配置：機油尺、附噴油嘴的燃油共軌、進氣管、機油濾清器、熱交換器（2.0 引擎）、機油壓力不足警示燈感知器、爆震感知器、曲軸位置感知器（2.0 引擎）、冷卻液泵進水管、起動馬達（1.6 引擎）、發電機、動力轉向泵、空調壓縮機。
引擎後方配置：節氣門體、空氣濾清器殼體、附控制含氧感知器的排氣歧管、起動馬達（2.0 引擎）。
汽缸體為鑄鐵，汽缸直接搪磨於本體上。
汽缸體下部有五個附可拆卸軸承蓋的曲軸主軸承座，以螺栓固定於本體。
汽缸體軸承孔於軸承蓋裝配狀態下加工，因此軸承蓋不可互換。
K4M 引擎第 3 軸承座與 F4R 引擎第 2 軸承座端面設有止推半環槽，防止曲軸軸向移動。
為冷卻活塞，引擎運轉時其頂部由汽缸體壓入的專用噴嘴自下方噴射機油。
曲軸具有五個主軸頸與四個連桿軸頸。
曲軸主軸承與連桿軸承為鋼製薄壁軸瓦，工作表面塗有減摩層。
曲軸前端裝有：機油泵驅動鏈輪、正時齒輪皮帶盤及附件皮帶盤，後者亦為曲軸扭轉減振器。
曲軸前後以油封密封。
連桿為鍛鋼、工字形斷面，與軸承蓋一併加工。
F4R 引擎軸承蓋以螺栓固定於連桿，K4M 引擎以螺栓加螺母固定。
連桿下端（曲柄頭）經軸瓦與曲軸連桿軸頸連接，上端經活塞銷與活塞連接。
活塞銷為鋼製、管狀斷面。
2.0 引擎活塞銷為浮動式——可在活塞銷座與連桿上端自由轉動。
軸向移動由活塞銷座環槽內的兩個彈性擋圈限制。
1.6 引擎活塞銷壓入連桿上端，可在活塞銷座內自由轉動。
活塞為鋁合金製。
活塞裙部形狀複雜：縱斷面為桶形，橫斷面為橢圓形。
活塞上部車有三道活塞環槽。
上方兩道為壓縮環，下方一道為刮油環。
汽缸蓋為鋁合金鑄造，四缸共用。
汽缸蓋以兩個套筒定位於汽缸體，並以十顆螺栓固定。
汽缸體與汽缸蓋間裝有無收縮金屬墊片。
汽缸蓋兩側設有進排氣道窗口。
火星塞安裝於各燃燒室中央。
汽門為鋼製，於汽缸蓋內呈 V 型兩列排列，每缸兩進兩排。
進汽門盤面大於排汽門。
汽門座與導管壓入汽缸蓋。
汽門導管上方裝有汽門油封。
汽門在彈簧作用下關閉。
彈簧下端支承於墊圈，上端支承於彈簧座，彈簧座由兩個鎖片固定。
鎖片外側呈截錐形，內側設有卡入汽門桿環槽的凸緣。
汽缸蓋上部裝有兩支凸輪軸。
一支驅動汽門機構的進汽門，另一支驅動排汽門。
每支軸上有八個凸輪——相鄰兩個凸輪同時控制每缸的進汽門或排汽門。
凸輪軸結構特點在於凸輪壓裝於管狀軸上。
凸輪軸軸承座（每軸六個）為剖分式——分別位於汽缸蓋與汽缸蓋罩內。
凸輪軸由曲軸皮帶盤經齒形皮帶驅動。
各凸輪軸靠齒輪皮帶盤側設有止推凸緣，卡入汽缸蓋環槽，防止軸向移動。
凸輪軸皮帶盤不以緊配合、鍵或銷固定於軸上，僅靠鎖緊皮帶盤螺母時在皮帶盤與軸端面間產生的摩擦力固定。
凸輪軸前端由套於軸頸並壓入汽缸蓋與汽缸蓋罩表面所形成座孔的油封密封。
汽門由凸輪軸凸輪經汽門搖臂驅動。
為延長凸輪軸與汽門搖臂壽命，凸輪經搖臂軸上的滾輪作用於搖臂。
汽門搖臂液壓挺柱安裝於汽缸蓋座孔內。
機油自汽缸蓋油道經挺柱體孔進入挺柱內部。
液壓挺柱自動維持凸輪與搖臂滾輪間無間隙接觸，補償凸輪、搖臂、汽門桿端、汽門座與汽門盤斜面的磨損。
引擎潤滑為複合式。
機油在壓力下供至曲軸主軸承與連桿軸承、凸輪軸軸承及汽門搖臂液壓挺柱。
引擎其他部件以飛濺方式潤滑。
潤滑系統壓力由位於油底殼內、固定於汽缸體的齒輪式機油泵產生。
機油泵由曲軸以鏈條驅動。
泵驅動主動鏈輪安裝於汽缸體前蓋下方的曲軸上。
鏈輪上設有圓柱面，曲軸前油封於其上運作。
鏈輪安裝於曲軸上無緊配合，亦無鍵固定。
組裝引擎時，泵主動鏈輪夾緊於正時齒輪皮帶盤與曲軸凸緣之間，由附件皮帶盤固定螺栓壓緊。
曲軸扭矩僅靠鏈輪、齒輪皮帶盤與曲軸端面間的摩擦力傳遞至鏈輪。
若附件皮帶盤固定螺栓鬆動，機油泵主動鏈輪可能在曲軸上空轉，導致引擎機油壓力下降。
集濾器與機油泵殼體蓋為一體。
泵蓋以五顆螺絲固定於泵體，並由彈性固定扣防脫。
機油自泵經汽缸體通道供至機油濾清器。
機油濾清器為全流式、不可分解。
F4R 引擎中，機油進入濾清器前先通過固定於汽缸體的熱交換器。
引擎運轉時，冷卻液持續循環通過熱交換器散熱片。
引擎起動後不久，熱交換器內機油被加熱（冷卻液升溫較快）。
引擎於最大工況運轉時，機油在熱交換器中冷卻。
通過機油濾清器後，機油供入汽缸體主油道。
自主油道，機油經通道供至曲軸主軸承、活塞冷卻噴嘴，再至連桿軸承。
機油經汽缸體兩條垂直通道自主油道供至汽缸蓋——至凸輪軸兩端軸承座（凸輪軸塞側）及汽門液壓挺柱。
機油經凸輪軸兩端軸頸的環槽與鑽孔進入軸內，再經其他軸頸鑽孔供至其他凸輪軸軸承。
機油自汽缸蓋經垂直通道流回油底殼。
曲軸箱通風系統為閉式強制型。
自燃燒室經活塞環進入曲軸箱的氣體，經汽缸體與汽缸蓋通道進入汽缸蓋罩。
氣體通過汽缸蓋罩內的油氣分離器後去除油粒，再經空氣濾清器殼體、節氣門體、進氣歧管與進氣管進入引擎汽缸。
引擎可能故障
引擎無法起動
燃油共軌無壓力：
- 燃油管堵塞——清洗並吹淨燃油箱與燃油管。
- 燃油泵故障——更換泵（Renault Duster 燃油模組維修）。
- 燃油濾清器堵塞——更換濾清器（Renault Duster 附加燃油濾清器更換）。
- 燃油壓力調節器故障——更換調節器。
- 點火系統故障——進行引擎管理系統診斷。
引擎無法輸出全功率且加速性不足
- 節氣門位置感知器故障——更換節氣門體總成（如何拆卸 Renault Duster 節氣門體）。
- 燃油共軌壓力不足——見上述。
- 空氣濾清器髒污——更換濾芯。
- 點火系統故障——進行引擎管理系統診斷。
- 壓縮壓力不足（低於 10 kgf/cm²）：
- 汽缸蓋墊片衝穿——更換墊片（Renault Duster 汽缸蓋墊片更換）。
- 活塞燒熔、活塞環斷裂或卡死——清除活塞環與環槽積碳，更換活塞環。
- 汽門與汽門座密合不良——更換損壞汽門，研磨汽門座。
- 汽缸與活塞環過度磨損——更換活塞，搪磨汽缸。
引擎怠速不穩或熄火
- 燃油共軌壓力不足——見上述。
- 煞車真空增壓器與進氣歧管間軟管漏氣——鎖緊夾箍，更換損壞軟管。
- 點火系統故障——進行引擎管理系統診斷。
熱車後機油壓力不足
- 機油品質不良——更換機油（Renault Duster 引擎機油與濾清器更換）。
- 燃油或冷卻液進入曲軸箱導致機油稀釋或起泡——排除原因並更換機油。
- 機油泵工作腔髒污或零件磨損——清洗或維修機油泵。
- 機油濾清器堵塞——更換機油濾清器。
- 集濾器固定鬆動或堵塞——清洗或維修集濾器。
- 曲軸主軸承與連桿軸承軸瓦與軸頸間隙過大——磨削軸頸並更換軸瓦。
曲軸主軸承敲擊聲
通常為沉悶金屬聲。急踩油門時可察覺。頻率隨曲軸轉速升高而增加。曲軸軸向間隙過大會產生更尖銳、間隔不均的敲擊聲，在曲軸轉速平穩增減時尤為明顯。
- 機油壓力不足——見「機油壓力不足」故障。
- 中間主軸承軸瓦止推凸緣與曲軸間隙過大——更換半環並檢查間隙。
連桿軸承敲擊聲
較主軸承敲擊聲尖銳。怠速與急開節氣門時可聽到。逐一斷開火星塞可輕鬆定位。
- 曲軸連桿軸頸與軸瓦間隙過大——更換軸瓦並磨削曲軸軸頸。
活塞敲擊聲
敲擊聲不清脆、沉悶，由活塞在汽缸內擺動引起。低轉速與負載時較易聽到。
- 活塞與汽缸間隙過大——更換活塞，搪磨汽缸。
- 活塞環與環槽間隙過大——更換活塞環或附環活塞。
汽門機構噪音過大
- 潤滑系統機油壓力過低——見「機油壓力不足」。
- 凸輪磨損——更換凸輪軸。
冷車敲擊聲
- 起動後二至三分鐘可聽到，隨曲軸轉速升高而增強：
- 活塞與汽缸間隙過大。熱車後消失的活塞敲擊聲非故障徵兆。持續敲擊時，更換活塞，搪磨汽缸。
- 曲軸皮帶盤固定鬆動——鎖緊。
起動後短暫敲擊聲
- 使用黏度過低的不合格機油——更換機油。
- 曲軸軸向間隙過大——更換止推半環。
- 前主軸承間隙過大——更換前主軸承軸瓦。
熱車怠速敲擊聲
- 附件皮帶鬆弛或磨損——更換皮帶。
汽門機構零件噪音
見「汽門機構故障」。
- 使用不合格機油——更換機油。
- 活塞銷與活塞銷座孔間隙過大——更換活塞與活塞銷。
- 連桿上端與下端軸線不平行——更換連桿。
熱車高轉速時強烈敲擊聲
- 附件皮帶過緊或出現裂紋與斷裂——更換損壞皮帶（Renault Duster 附件皮帶檢查與更換）。
- 飛輪固定鬆動——依規定扭矩鎖緊飛輪螺栓。
引擎振動過大
- 曲軸不平衡——拆下並平衡曲軸。
- 各汽缸壓縮壓力不一致——排除壓縮不足原因。
- 動力總成懸置支架嚴重磨損——更換動力總成懸置支架。
負載運轉時引擎爆震敲擊聲
- 使用低辛烷值汽油——更換汽油。
機油消耗過大
- 引擎油封滲漏——鎖緊固定或更換墊片。
- 曲軸箱通風系統堵塞——清洗通風系統零件。
- 活塞環磨損——更換活塞與活塞環。
- 活塞環斷裂——更換活塞環。
- 使用不合格機油導致刮油環或環槽積碳——更換機油，清除活塞環與環槽積碳。
- 汽門油封磨損或損壞——更換汽門油封（Renault Duster 汽門油封更換）。
- 汽門桿或導管磨損過大——更換汽門，維修汽缸蓋。
引擎過熱
- 冷卻系統液量不足——補充冷卻液。
- 散熱器外表面嚴重髒污——以水柱清洗散熱器外表面。
- 節溫器故障——更換節溫器（Renault Duster 節溫器與節溫器殼體拆卸）。
- 冷卻系統電動風扇故障——檢查風扇電動馬達、啟動感知器與繼電器，更換損壞零件。
- 冷卻系統膨脹箱蓋閥故障——更換膨脹箱蓋。
- 使用低辛烷值汽油——更換汽油。
膨脹箱液位快速下降
- 散熱器損壞——維修或更換散熱器。
- 軟管或接頭墊片損壞——更換損壞軟管與墊片。
- 經汽缸體或汽缸蓋微裂滲漏——檢查汽缸體與汽缸蓋密封性。