Общие сведения Volvo XC60 с 2008 года

1. Общие сведения

Рядные шестицилиндровые бензиновые двигатели разработаны инженерами Volvo. Атмосферные версии двигателя имеют рабочий объем 3,2 л, а турбированные – 3,0 л.

Двигатели данного семейства очень компактны. На момент их запуска в производство, это был самый короткий шестицилиндровый 3,2-литровый двигатель на рынке. Обычные рядные шестицилиндровые двигатели слишком длинные для размещения между лонжеронами в моторном отсеке. Специальная конструкция шестицилиндровых двигателей Volvo решает эту проблему. Длина двигателя от переднего края блока цилиндров до заднего края маховика составляет всего 625 мм.

1. Маслоотделитель.
2. Крышка распределительных валов.
3. Головка блока цилиндров.
4. Корпус шестерен.
5. Блок цилиндров.
6. Промежуточная секция.
7. Масляный поддон.

Особое внимание было уделено созданию повышенной жесткости двигателя. Блок цилиндров, промежуточная секция и головка блока были структурно оптимизированы для комбинирования низкого веса с высокой жесткостью. Даже крышка распределительных валов структурно оптимизирована.

Двигатели данного семейства имеют два распределительных вала верхнего расположения и 24 клапана (по 4 на каждый цилиндр).

Распределительные валы, компрессор кондиционера, водяной насос и генератор приводятся вспомогательным приводным блоком, расположенным в задней части двигателя. Такое расположение приводного блока дает новые возможности обеспечения защиты от столкновения конструкцией рядного шестицилиндрового силового агрегата.

Блок цилиндров и головка блока выполнены из алюминиевого сплава.

Двигатель имеет компактные полусферические (шатровые) камеры сгорания с V-образным расположением клапанов. Такая конструкция обеспечивает оптимальное и быстрое заполнение, а также непосредственную продувку через впускной коллектор, камеру сгорания (переток) и выпускной канал.

Зоны завихрения в сочетании с центральным расположением свечи зажигания обеспечивают оптимальное сгорание топливовоздушной смеси, низкую чувствительность к детонации, а также стабильно низкий уровень вредных выбросов.

Последовательность работы цилиндров: 1 - 5 - 3 - 6 - 2 – 4. Воспламенение топливовоздушной смеси осуществляется через каждые 120 градусов вращения коленчатого вала.

Головка блока цилиндров

1. Крышка распределительных валов.
2. Выпускной распределительный вал.
3. Впускной распределительный вал.
4. Головка блока цилиндров.

Головка блока цилиндров проточного типа (масло поступает с одной стороны, а выходит с другой).

Два распределительных вала установлены на семи опорных подшипниках, непосредственно в головке блока цилиндров и крышке распределительных валов. Крышка распределительных валов выступает одновременно в роли крышки головки блока цилиндров и в роли крышки подшипников распределительных валов. Крышка распределительных валов снабжена масляными каналами, что обеспечивает хорошую подачу масла на распределительные валы и толкатели клапанов.

Также в головке блока цилиндров установлены необслуживаемые толкатели клапанов, клапанные пружины и клапаны.

Уплотнение между блоком цилиндров и головкой блока обеспечивается обычной прокладкой головки блока. Все прочие уплотнения обеспечиваются герметиком.

Прокладка головки блока цилиндров многослойная, выполненная из стали.

Блок цилиндров

Блок цилиндров состоит из трех частей: собственно блока цилиндров, промежуточной секции и корпуса шестерен.

Все три части изготовлены из алюминиевого сплава литьем под высоким давлением.

Линия разъема между блоком цилиндров и промежуточной секцией соответствует центральной линии коленчатого вала. Корпус шестерен для привода газораспределительного механизма крепится в верхней части блока цилиндров.

В блоке цилиндров размещены шесть чугунных гильз цилиндров. Данные гильзы не являются сменными. Высота цилиндров больше, чем диаметр. Это обеспечивает хороший крутящий момент и мощность.

Семь коренных опор промежуточной секции усилены чугунными вставками.

В верхней части промежуточной секции имеются масляные каналы, подводящие масло к коренным подшипникам коленчатого вала и, посредством каналов в коленчатом валу, к шатунным подшипникам.

Поршни и шатуны

1. Форсунка для охлаждения поршня

Поршни отлиты из алюминиевого сплава, а шатуны выкованы из стали.

Тепло, получаемое поршнями при сгорании топливовоздушной смеси, частично отводится рубашкой охлаждения в блоке цилиндров, а частично – маслом, специально подаваемым форсунками для охлаждения поршней.

Коленчатый вал

1. Вибрационный демпфер.
2. Коленчатый вал.
3. Маховик.
4. Шестерня.
5. Форсунки масляного охлаждения.

Коленчатый вал изготовлен из кованной стали с индуктивной закалкой опорных поверхностей.

Шестерня посажена на заднем хвостовике коленчатого вала.

Коленчатый вал устанавливается на семи коренных опорах. Подшипники коренных опор представляют собой сменные биметаллические вкладыши. Шестая коренная опора оборудована упорным подшипником, обеспечивающим необходимое осевое расположение коленчатого вала.

В последних версиях двигателей для улучшения характеристик холодного запуска двигателя все вкладыши коренных подшипников имеют различную по ширине толщину. В средней части вкладыша его толщина равномерна, но по краям она уменьшается примерно на 10 мкм. Подшипниковые вкладыши нового типа также могут использоваться в ранних версиях двигателей.

Внутренний вибрационный демпфер расположен в передней части коленчатого вала. Внутри закрытого вибрационного демпфера в силиконовой жидкости работает круглый маховик, который гасит крутильные колебания коленчатого вала. Вибрационный демпфер обеспечивает более продолжительный срок службы коленчатого вала и более плавную работу двигателя.

Энергия крутильных колебаний в вибрационном демпфере преобразуется в тепло, поэтому для охлаждения демпфера используются специальные масляные форсунки.

Промежуточный вал

1. Звездочка привода газораспределительного механизма.
2. Шкив для привода навесного оборудования.
3. Промежуточный вал.
4. Обгонная муфта.
5. Паразитная шестерня.
6. Звездочка коленчатого вала.
7. Масляный насос.

Промежуточный вал расположен в корпусе шестерен на блоке цилиндров. Промежуточный вал служит для привода газораспределительного механизма и навесного оборудования.

В задней части коленчатого вала имеется шестерня, которая приводит промежуточный вал посредством паразитной шестерни. Паразитная шестерня входит в зацепление с шестерней, расположенной в центре промежуточного вала. Промежуточный вал имеет еще две шестерни различных размеров.

Передняя шестерня промежуточного вала, снабженная обгонной муфтой, служит для привода генератора со скоростью в 2,7 раза превышающей скорость двигателя. Обгонная муфта обеспечивает вращение шестерни только в одном направлении. Задняя шестерня служит для привода газораспределительного механизма.

Привод газораспределительного механизма

1. Цепь газораспределительного механизма.
2. Шкив привода навесного оборудования.
3. Промежуточный вал.

Оба распределительных вала приводятся цепью, которая вращается от коленчатого вала через промежуточный вал. Так называемая "тихая цепь" газораспределительного механизма имеет перевернутые зубья. Цепной привод газораспределительного механизма необслуживаемый.

Выпускной распределительный вал имеет вибрационный демпфер, гарантирующий оптимальный баланс на шестернях и звездочках цепи.

1. Успокоители приводной цепи.
2. Впускной распределительный вал.
3. Выпускной распределительный вал.
4. Корпус водяного насоса.
5. Вывод водяного насоса.
6. Гидравлический натяжитель цепи.
7. Промежуточный вал.

Корпус привода газораспределительного механизма отлит из алюминиевого сплава. Корпус водяного насоса интегрирован в корпус привода газораспределительного механизма, что позволяет сэкономить на массе. Водяной насос приводится от блока привода навесного оборудования.

Цепь привода газораспределительного механизма натягивается гидравлическим натяжителем, расположенным в крышке привода газораспределительного механизма. Маслопроводы обеспечивают подвод масла к приводной цепи.

В последних версиях двигателей рабочие поверхности толкателей клапанов имеют очень прочное специальное покрытие DLC (Diamond Like Carbon) толщиной 2 мкм со свойствами самосмазки. Благодаря этому снижается трение между толкателями и кулачками распределительных валов, благодаря чему достигается уменьшение расхода топлива и более продолжительный срок службы. Благодаря хорошим сцепным качествам и прочности, покрытие DLC выдерживает очень большие нагрузки. Толкатели нового типа также могут использоваться в ранних версиях двигателей.