В блоке цилиндров расположены коленчатый вал, детали шатунно-поршневой группы и системы смазки. Снаружи блока размещаются вспомогательные агрегаты, такие как генератор, насос гидроусилителя рулевого управления, стартер и система зажигания. Все блоки серии Zetec отлиты из алюминиевого сплава, блоки из серого чугуна применяется на турбодизеле Endura. Головка цилиндров в современных двигателях изготавливается из легких сплавов.
К головке присоединяются впускной и выпускной коллекторы. В самой головке расположены каналы системы охлаждения и смазки, седла клапанов, направляющие втулки клапанов, опорные шейки распределительного вала. Между головкой и блоком ставится прокладка головки блока.
В цилиндрах расположены поршни, совершающие возвратно-поступательные движения от верхней мертвой точки (ВМТ) до нижней (НМТ). Диаметры цилиндров и поршней подбираются одной размерной группы. При работе двигателя цилиндры охлаждаются жидкостью.
Поршни перемещаются в цилиндрах и передают давление газов, образовавшихся в результате сгорания горючей смеси, через шатун на коленчатый вал. Поршни изготовлены из особенно легкого легированного и жаропрочного сплава.
Поршневой палец соединяет поршень с шатуном. Верхние поршневые кольца (компрессионные) уплотняют камеру сгорания. Нижние кольца (маслосъемные) снимают излишки масла со стенок цилиндра и отводят его в масляный поддон.
Обозначение двигателей и применяемость по нормам токсичности
Технические данные
Шатун соединяет поршень с коленчатым валом. Основные части шатуна: отверстие для поршневого пальца, сам корпус и разъемная головка с крышкой.
Рис. 42. Блок цилиндров двигателей серии Zetec-SE состоит из алюминиевого сплава, легированного кремнием: 1 — блок цилиндров; 2 — вкладыши коренных подшипников; 3 — коленчатый вал; 4 — крышка коренных подшипников
Коленчатый вал преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное. Современные коленчатые валы изготавливают методом горячей штамповки. Коленчатый вал имеет 5 коренных и 4 шатунных подшипников.
Клапаны осуществляют впуск горючей смеси и выпуск отработавших газов.
Рис. 43. Распределительный вал: 1 — выпускной распределительный вал; 2 — впускной распределительный вал; 3 — впускной клапан; 4 — впускной канал; 5 — камера сгорания; 6 — выпускной канал; 7 — выпускной клапан
Распределительный вал открывает и закрывает клапаны в точно определенное время. На двигателях Endura устанавливается один распределительный вал, расположенный в головке блока (SОНС). На двигателях Zetec — два распределительных вала также расположенных в головке блока (DОНС).
Впуск — 1-й такт. Поршень совершает ход от ВМТ до НМТ, впускной клапан открыт, горючая смесь поступает в цилиндр.
Сжатие — 2-й такт. Поршень совершает ход от НМТ к ВМТ и сжимает горючую смесь. Впускной и выпускной клапаны закрыты.
Рабочий ход — 3-такт. Уже перед ВМТ сжатая рабочая смесь воспламенятся от искры свечи зажигания. Рабочая смесь сгорает взрывообразно, из-за нарастающего давления поршень движется к НМТ. Шатун передает движение на коленчатый вал, заставляя его вращаться.
Выпуск — 4-й такт. Инерционная масса маховика заставляет поршень вновь двигаться к ВМТ. Выпускной клапан уже открыт, и сгоревшие (выхлопные) газы могут выходить в выхлопную систему. Дизельный двигатель работает по такому же процессу. При такте «впуск» чистый воздух поступает в цилиндр. Он всасывает чистый воздух. В конце такта сжатия, когда в камеру сгорания впрыскивается топливо, происходит самовоспламенение горючей смеси без дополнительного зажигания (искры). Степень сжатия у дизеля значительно выше, чем у бензинового двигателя.
Рабочий объем цилиндра (Рис. 44) измеряется движением поршня от ВМТ к НМТ. Камера сгорания не влияет на величину рабочего объема. Объем камеры сгорания вместе с рабочим объемом образуют общий объем цилиндра.
Рабочий объем цилиндра: 1 — верхняя стенка камеры сгорания; 2 — объем камеры сгорания; 3 — ВМТ; 4 — НМТ; 5 — рабочий объем цилиндра
Степень сжатия — отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания. У турбодизеля
Endura степень сжатия составляет 19,4:1. Двигатель Zetec-SE имеет степень сжатия 11:1 и двигатель серии Е — степень сжатия 10:1.
Фиксирование коленчатого вала с помощью специального инструмента 21-210
Фиксирование при сборке распределительны х валов специальным установочным приспособлением 21-162 Zetec, 21-162-А Zetec-SE при положении 1-го цилиндра в верхней мертвой точке
При многих видах работ с двигателем бывает необходимо фиксировать коленчатый вал в положении, когда поршень первого цилиндра находится в ВМТ. Клапаны 1-го цилиндра в этом случае закрыты. Отсчет цилиндров ведется от передней части автомобиля.
На большинстве старых двигателей положение поршня 1-го цилиндра в ВМТ. проверяется по положению бегунка распределителя зажигания (бегунок стоит против соответствующей маркировки на корпусе распределителя), а маркировка на маховике совпадает с маркировкой в смотровом отверстии. Это можно сделать, осторожно толкая автомобиль до установки поршня 1-го цилиндра в ВМТ, при этом лучше включить 5-ю передачу.
Предупреждение На двигателях серии Zetec и Endura — не старайтесь провернуть коленчатый вал за зубчатый ремень — ремень может незаметно перескочить на один зуб, что приведет к изменению фаз газораспределения. Время управления в этом случае изменится, повреждения привода распределительного вала и корпуса поршня запрограммированы.
Двигатели, устанавливаемые на автомобилях Ford Focus соответствуют по нормам токсичности, расхода топлива, шумности, выходной мощности нормам ЕЕС-96/D3/D4 (рис. 47). Силовым агрегатом Ford Focus управляет система электронного управления Ford ЕЕС-V.
На бензиновых двигателях серии Zetec-SE применяются электронная система зажигания 3-D, электронный впрыск SEFI и датчики детонации. В обоих дизельных двигателях топливо подается плунжерным ТНВД распределителительного типа насос и многодырчатые форсунки непосредственно в камеру сгорания. Отработавшие газы (ОГ) очищаются каталитическим нейтрализатором. Компактные двигатели DOHC Zetec и Zetec-SE в настоящее время являются наиболее востребованными на автомобилях Ford.
Двигатели на автомобиле имеют поперечное расположение. Элементы системы впрыска располагаются на передней стороне головки блока, этим облегчают доступ ко всем компонентам системы питания при всех сервисных работах. Разворот, правда, имеет и другое техническое обоснование: с разворотом головки блока система выпуска больше не стоит под охлаждающим встречным воздухом, а лежит как бы «спрятанная» за двигателем. Это очень неплохо для катализатора — он медленнее достигает своей рабочей температуры.
Для двигателей, расположенных немного ниже, создается достаточно места для того, чтобы минимизировать передачу тепла от выпускных коллекторов и катализатора во внутреннее пространство.
