Описание и принцип работы Geely Coolray / Binyue с 2019 года

2. Описание и принцип работы

Расположение компонентов

Система VVT:

1. Исполнительный механизм VVT выпускных клапанов.
2. Клапан управления подачей масла выпускных клапанов.
3. Клапан управления подачей масла впускных клапанов.
4. Исполнительный механизм VVT впускных клапанов.
5. Датчик детонации.

Крышка головки блока цилиндров:

1. Крышка маслозаливной горловины двигателя.
2. Маслоотделитель.
3. Крышка головки блока цилиндров.

Распределительный вал и компоненты газораспределительного механизма:

1. Распределительный вал выпускных клапанов в сборе.
2. Распределительный вал впускных клапанов в сборе.
3. Исполнительный механизм VVT выпускных клапанов.
4. Исполнительный механизм VVT впускных клапанов.
5. Натяжной ролик ремня привода газораспределительного механизма.
6. Промежуточный ролик ремня привода газораспределительного механизма.
7. Ремень привода газораспределительного механизма.
8. Шкив коленчатого вала для ремня привода газораспределительного механизма.
9. Двухсторонняя шпилька натяжного ролика ремня привода газораспределительного механизма.
10. Гайка крепления натяжного ролика ремня привода газораспределительного механизма.

Головка блока цилиндров в сборе:

1. Головка блока цилиндров.
2. Пружина впускного клапана.
3. Впускной клапан.
4. Выпускной клапан.
5. Пружина выпускного клапана.
6. Роликовый клапанный рычаг.
7. Гидравлический толкатель.
8. Тарелка пружины выпускного клапана.
9. Сухари выпускного клапана.
10. Маслоотражательный колпачок выпускного клапана.
11. Тарелка пружины впускного клапана.
12. Маслоотражательный колпачок впускного клапана.
13. Сухари впускного клапана.

Блок цилиндров:

1. Блок цилиндров.
2. Поршневой палец.
3. Комплект поршневых колец.
4. Поршень.
5. Шатун в сборе.
6. Шатунный подшипник.
7. Уравновешивающий вал.
8. Противовес на заднем конце.
9. Коленчатый вал.
10. Картер двигателя.
11. Масляный насос.
12. Успокоитель масла.
13. Сетчатый фильтр масляного насоса.
14. Масляный поддон.
15. Маслоохладитель.
16. Масляный фильтр.

Описание

Головка блока цилиндров

Головка блока цилиндров изготавливается из алюминиевого сплава методом литья. В верхней части головки блока цилиндров устанавливаются два распределительных вала. На звездочках впускного и выпускного распределительных валов устанавливаются соответствующие исполнительные механизмы VVT, предназначенные для регулировки фаз газораспределения клапанов.

Впускной коллектор

Впускной коллектор представляет собой трубу, устанавливаемую между дроссельной заслонкой с электроприводом (ETC) и впускным каналом головки блока цилиндров, и предназначается для распределения воздуха между впускными отверстиями каждого цилиндра.

Распределительный вал

В этом двигателе используется газораспределительный механизм с двумя верхними распределительными валами (DOHC). Один распределительный вал приводит в действие впускные клапаны, другой — выпускные. Распределительные валы располагаются в верхней части двигателя. Они поддерживаются соответствующими подшипниками, установленными в головке блока цилиндров, и крепятся крышкой распределительных валов. В качестве каналов для масла используются отверстия во вкладышах подшипников головки блока цилиндров. Моторное масло под давлением подается к каждой шейке распределительного вала. Обратно в масляный поддон масло поступает через возвратное масляное отверстие в головке блока цилиндров. Кулачки распределительного вала механически обрабатывается, и впускные и выпускные клапаны открываются и закрываются в соответствующий момент времени и в соответствии с необходимой величиной. Кулачки распределительного вала смазывается путем разбрызгивания моторного масла, которое под высоким давлением подается через шейку распределительного вала.

Принцип работы

Принцип работы поршневого двигателя

1. Такт впуска:

На этом этапе закрывается выпускной клапан и открывается впускной клапан. Поршень под действием коленчатого вала перемещается из ВМТ в НМТ. По мере перемещения поршня объем в цилиндре постепенно увеличивается, и там образуется определенное разряжение. Блок ECM направляет в топливную форсунку команду на впрыск топлива во впускной канал, и в этот момент открывается впускной клапан, горючая воздушно-топливная смесь через впускной клапан всасывается в цилиндр.

2. Такт сжатия:

Впускные и выпускные клапаны закрываются. Такт сжатия происходит по окончании такта впуска, и коленчатый вал перемещает поршень из НМТ в ВМТ. По мере перемещения поршня объем в цилиндре постепенно уменьшается, в результате чего горючая смесь сжимается, что вызывает быстрое увеличение ее температуры.

3. Рабочий такт:

Впускные и выпускные клапаны остаются закрытыми. Когда такт сжатия заканчивается, блок ECM размыкает цепь первичной обмотки катушки зажигания, что вызывает генерирование высокого напряжения во вторичной обмотке. Это высокое напряжение посредством провода зажигания быстро передается на свечу зажигания, которая установлена в верхней части головки блока цилиндров. В заключение высокое напряжение пробивает межэлектродный зазор свечи зажигания, генерируя электрическую искру и зажигая воздушно-топливную смесь, которая находится в цилиндре. При этом пламя быстро распространяется по всей камере сгорания, высвобождая большое количество тепловой энергии. Объем горящего газа быстро увеличивается, давление и температура растут одновременно. Возникающая при увеличении объема газа сила воздействует на днище поршня, перемещая его из ВМТ в НМТ. Возвратно-поступательное движение поршня преобразуется шатуном во вращение коленчатого вала.

4. Такт выпуска:

На этом такте выпускной клапан открыт, а впускной клапан остается закрытым. Коленчатый вал с помощью шатуна перемешает поршень из НМТ в ВМТ. В этот момент расширенный горячий газ выходит из цилиндра через выпускной клапан под действием своего остаточного давление и давления поршня. Когда поршень достигает ВМТ, такт выпуска завершается и выпускной клапан закрывается. Однако в действительности впускной клапан открывается в определенный момент до достижения ВМТ и закрывается в определенный момент после достижения НМТ, что позволяет обеспечить достаточный расход воздуха на впуске и снизить потери энергии в процессе впуска. Выпускной клапан также открывается в определенный момент до достижения НМТ и закрывается в определенный момент после достижения ВМТ, что позволяет уменьшить остаточное содержание горючих газов в цилиндре, а также потери энергии в процессе впуска. Такая конструкция обеспечивает определенный угол перекрытия впускного клапана и выпускного клапана. То есть впускной клапан и выпускной клапан остаются открытыми одновременно в пределах определенного угла коленчатого вала, инерция остаточного горючего газа, выходящего из выпускного клапана, заставляет смесь входить в камеру сгорания, обеспечивая определенную достаточность количества впускаемого воздуха. Однако более высокий угол перекрытия не всегда оказывает наилучший эффект. Конкретный угол перекрытия клапанов зависит от рабочих условий, и поэтому на этом двигателе используется система VVT.

Принцип работы системы VVT

Аббревиатура VVT означает Variable Valve Timing, т. е. система изменения фаз газораспределения. Инерция присутствует у всего, что имеет массу. Это относится и к воздуху, который всасывается в цилиндр двигателя. Поэтому воздух продолжает входить в цилиндр после окончания процесса впуска. На частоту вращения двигателя оказывают влияние расход на впуске и выпуске, а также процесс сгорания в цилиндре. При высокой частоте вращения двигателя поток воздуха на впуске и энергия инерции также высоки, что позволяет рассчитывать на более раннее открытие впускного клапана, обеспечивающие поступление большего количества воздуха. Напротив, при низких оборотах коленчатого вала расход на впуске низкий и энергия инерции потока мала. Однако, когда поршень перемещается в ВМТ, выпускается некоторое количество свежего воздуха, что ведет к уменьшению количества впускаемого воздуха и нестабильной работе двигателя. Поэтому при низких оборотах коленчатого вала впускной клапан должен открываться несколько позже. Профиль кулачков распределительного вала является хорошим компромиссным решением с учетом условий работы двигателя на высоких оборотах и условий работы на низких оборотах.

1. Принцип управления системой VVT:

2. Процесс опережения:

При нормальной работе двигателя давление масла от масляного насоса воздействует на электромагнитный клапана VVT. Блок ECM управляет электромагнитным клапаном VVT с помощью ШИМ-сигнала. Если необходимо, чтобы система VVT установила максимальное опережение для впускного клапана, блок ECM подает команду на открытие электромагнитного клапана VVT на 100%. При этом давление в камере опережения становится выше, чем в камере запаздывания, и лопасть ротора VVT устанавливает фазовый угол, опережающий угол поворота коленчатого вала, который соответствует положению максимального опережения. В этот момент фаза VVT находится в состоянии опережения.

3. Процесс запаздывания:

При нормальной работе двигателя давление масла от масляного насоса воздействует на электромагнитный клапан VVT. Если необходимо, чтобы система VVT установила максимальное запаздывание фазы впускного клапана, блок ECM подает команду на 0% открытия электромагнитного клапана VVT. Масло под давлением поступает в камеру запаздывания исполнительного механизма VVT. Таким образом, лопасть ротора механизма VVT поворачивается в направлении вращения коленчатого вала и остается в максимальном положении.