Содержание Электросхемы Раздел: Механическая часть двигателя Все разделы

Двигатель механический - механизм и функции (H4SO): Прочее Subaru Impreza WRX GD/GG рестайлинг 2

Механическая часть двигателя 15 иллюстраций ~8 мин чтения

Общие сведения

Двигатель, используемый в этом автомобиле, имеет горизонтально противоположную четырехцилиндровую конструкцию. Этот четырехтактный двигатель с водяным охлаждением SOHC использует в общей сложности 16 клапанов, а его основные компоненты изготовлены из алюминиевого сплава. Он заправляется системой многократного впрыска топлива.

Основные конструктивные и функциональные особенности двигателя следующие

  1. Головка цилиндров образует камеры сгорания с закрытой крышей, каждая из которых имеет свечу зажигания, расположенную в ее центре, и по два впускных и выпускных клапана (по четыре клапана на цилиндр). Впускное и выпускное отверстия расположены в поперечном направлении.
  2. На клапанном конце каждого коромысла имеются винт и гайка. Они используются для регулировки зазора клапанов.
  3. Один ремень ГРМ приводит в движение два распредвала на левом и правом берегах и водяной насос на левом берегу. Регулятор натяжения ремня автоматически регулирует натяжение ремня и устраняет необходимость ручных регулировок.
  4. Коленчатый вал опирается на пять шеек с высокой жесткостью и прочностью.
  5. Блок цилиндров изготовлен из алюминиевого литья под давлением, а чугунные гильзы цилиндров отлиты.
Схема №3

Ремень ГРМ

  1. Один ремень ГРМ приводит в движение два распредвала (один в левом берегу и один в правом). Ремень также приводит в движение водяной насос своей не зубчатой стороной.
  2. Зубья ремня ГРМ имеют специально разработанный круглый профиль, что способствует бесшумной работе. Ремень ГРМ изготовлен из прочных и негибких кордов сердечника, износостойкого полотна и термостойкого резинового материала.
  3. Гидравлический автоматический регулятор натяжения ремня всегда поддерживает натяжение ремня на заданном уровне. Любая ручная регулировка натяжения ремня не нужна.
Схема №4

Примечание*: Поршень № 1 находится в ВМТ, когда метка положения поршня на звездочке коленчатого вала совмещена с меткой ГРМ на блоке цилиндров. * *: Поршень № 1 находится в ВМТ на такте сжатия, когда метка положения поршня на звездочке распределительного вала совмещена с меткой ГРМ на крышке ремня.

Автоматический регулятор натяжения ремня

Автоматический регулятор натяжения ремня состоит из блока натяжителя и кронштейна. Он поддерживает натяжение ремня ГРМ автоматически на заданном уровне, чтобы дать возможность ремню правильно передавать мощность, снизить рабочий шум и увеличить срок службы ремня.

Цилиндр блока натяжного устройства содержит шток регулятора, компенсационное кольцо, пружину плунжера, возвратную пружину, контрольный шарик и силиконовое масло.

Автоматический регулятор натяжения ремня обеспечивает натяжение ремня за счет рычажного действия, которое создается силой нажима штока регулятора натяжного устройства. Он работает в процессе, подробно описанном ниже.

Схема №5
  1. Действие натяжения ремня ГРМ Когда ремень ослабевает, шток регулятора выталкивается вверх возвратной пружиной. Масло в камере резервуара, которое сжимается пружиной плунжера до определенного уровня, толкает открыть контрольный шарик и течет в камеру давления масла, чтобы поддерживать давление постоянным. Осевая сила F, возникающая в результате удлинения тяги регулятора, прикладывает к кронштейну натяжного устройства крутящий момент против часовой стрелки, который заставляет шкив натяжения ремня на его конце поворачиваться в том же направлении. Это прикладывает давление Pb натяжения к зубчатому ремню.
  2. Когда натяжной шкив прижимается к зубчатому ремню давлением Pb, сила реакции Tb зубчатого ремня создает силу реакции Р в точке, на которую действует сила тяги регулятора. Эта сила Р толкает шток регулятора до тех пор, пока он не уравновесится суммой силы тяги F и давления масла в камере давления масла. Поэтому натяжение ремня ГРМ поддерживается постоянным.
  3. Действие коррекции сверхнатяжения

Если натяжение синхронизирующего ремня чрезмерно увеличивается, сила Р становится больше, чем осевая сила F, и силиконовое масло постепенно возвращается из камеры давления масла в камеру резервуара до тех пор, пока сила Р снова не уравновесится с осевой силой F. Таким образом, натяжение синхронизирующего ремня постоянно поддерживается на заданном уровне.

Крышка ремня

  1. Крышка ремня изготовлена из легкой, термостойкой формовки из синтетической смолы. Он представляет собой полностью закрытый корпус с ответными кромками блока цилиндров, уплотненными резиновыми прокладками. Это эффективно защищает внутренние компоненты от пыли и жидкости.
  2. Резиновые уплотнения, используемые между блоком цилиндров и крышкой ремня, эффективно снижают передачу шума и вибрации.
  3. Передняя крышка ремня имеет метку линии для проверки момента зажигания.
Схема №6

Распределительный вал

  1. Распределительный вал опирается внутри головки цилиндров на четыре шейки.
  2. Два фланца на каждом распределительном валу поддерживают силы тяги для ограничения торцевого люфта распределительного вала в пределах допуска.
  3. Каждый распределительный вал имеет в себе маслопроводный канал. Масляный канал образован отливкой (полой в изменяющемся внутреннем диаметре) для уменьшения веса.
Схема №7

Система регулируемого подъема клапана двигателя SOHO - это система, которая направлена на повышение топливной эффективности, улучшение производительности двигателя и снижение токсичных веществ в выхлопных газах и т. Д.

Он изменяет высоту подъема впускного клапана на низкую или высокую подъемную силу в соответствии со статусом вождения двигателя. Затем состояние сгорания воздушно-топливной смеси было улучшено в области средне-низких скоростей. В скоростной зоне повышена эффективность использования всасываемого воздуха. В результате повышается производительность двигателя, и одновременно улучшается топливная экономичность.

Структура

Механизм регулирования подъема клапана, который предусмотрен в узле коромысла впускного клапана, изменяет высоту подъема одного бокового впускного клапана на высоту подъема или высоту подъема в соответствии со скоростью двигателя и нагрузкой двигателя. Механизм переменного подъема клапана приводится в действие давлением масла в двигателе, которое регулируется клапаном переключения масла (OSV).

Для каждого цилиндра предусмотрено 3 кулачка: неподвижный кулачок подъема, регулируемый кулачок высокого подъема и регулируемый кулачок низкого подъема.

Схема №8

Механизм регулирования подъема клапана

Механизм переменного подъема клапана состоит из рычага низкого подъема, рычага высокого подъема, пружины кручения и небольшого цилиндра, который включает в себя 2 стопорных штифта и пружину. Давление масла двигателя подводится от OSV в масляную полость опоры.

Схема №9

Низкая подъемная сила

Когда рычаг низкой подъемной силы и рычаг высокой подъемной силы выталкиваются вверх при вращении распределительного вала, стопорный штифт находится в положении разблокировки. Следовательно, рычаг, создающий большую подъемную силу, отделен от коромысла, создающего малую подъемную силу, и может работать свободно. Подъем клапана может быть небольшим в этом состоянии, потому что клапан открывается или закрывается, будучи связанным с кулачком низкого подъема через рычаг низкого подъема.

В это время рычаг, создающий большую подъемную силу, прижимается к кулачку, создающему большую подъемную силу, пружиной кручения.

В цилиндре при процессе впуска воздуха завихрение возникает потому, что скорость потока ускоряется воздушно-топливной смесью, всасываемой из одного бокового клапана. Скорость потока топливовоздушной смеси в камере сгорания дополнительно ускоряется вокруг ВМТ во время такта сжатия из-за головки поршня и площади кривизны камеры сгорания.

Затем вокруг зоны зажигания свечи зажигания создается богатая площадь форсажа и улучшается сгорание топливовоздушной смеси. В результате улучшается создаваемый крутящий момент, и в то же время можно двигаться с обедненным A/F, а токсичные вещества в выхлопных газах уменьшаются.

Схема №10

Изменение операции с низкой подъемной силы на высокую подъемную силу

Когда давление масла, подаваемого из OSV в масляную камеру, увеличивается, стопорный штифт прижимается к стороне рычага подъема. Затем пружина возврата малого цилиндра сжимается, и затем стопорный штифт рычага низкого подъема вдавливается в стопорное отверстие рычага высокого подъема. Посредством ряда этих операций рычаг низкой подъемной силы объединен с рычагом высокой подъемной силы.

Схема №11

Высокая подъемная сила

Когда клапан подталкивается к кулачку, создающему большую подъемную силу, рычагом, создающим большую подъемную силу, и рычагом, создающим малую подъемную силу, которые были объединены, подъем клапана становится больше.

Когда рычаг низкой подъемной силы действует вверх или вниз, положение соединения между стопорным штифтом рычага низкой подъемной силы и стопорным штифтом опоры может изменяться. Но рычаг низкой подъемной силы продолжает объединяться с рычагом высокой подъемной силы, потому что стопорный штифт рычага низкой подъемной силы продолжает толкаться.

За счет открытия 2-х впускных клапанов уменьшается сопротивление воздушного потока клапанов и увеличивается перекрытие клапанов в ВМТ на его такте выпуска (потому что угол открытия клапанов кулачка высокого подъема шире, чем неподвижного кулачка подъема). Тогда в высокоскоростной области, которую сильно открывает дроссельная заслонка, можно использовать эффект инерции впуска и выпуска. В результате в цилиндр засасывается много воздуха, и выходная мощность двигателя может быть улучшена.

Схема №12

Изменение операции с высокой подъемной силы на низкую подъемную силу

При уменьшении давления масла от OSV в масляную полость возвратная пружина малого цилиндра отжимает стопорный штифт рычага низкого подъема и стопорный штифт держателя вала коромысла в положение разблокировки.

В результате рычаг, создающий низкую подъемную силу, отделяется от рычага, создающего высокую подъемную силу, и затем механизм, создающий переменную подъемную силу клапана, становится механизмом, создающим низкую подъемную силу.

Схема №13

Головка блока цилиндров

  1. Головка цилиндров изготовлена из литого алюминия низкого давления.
  2. Каждая камера сгорания в головке цилиндров представляет собой компактную, пентовую конструкцию крыши. Свеча зажигания расположена в центре камеры сгорания, что способствует созданию широкой «хлюпающей зоны» для повышения эффективности сгорания.
  3. Два впускных и два выпускных клапана расположены на противоположных сторонах для обеспечения поперечного потока.
  4. Особенностью конструкции является то, что выпускное отверстие соседних цилиндров соединено с одним отверстием, что направлено на уменьшение рассеивания тепла и ускорение активации каталитического нейтрализатора.
  5. Прокладка головки цилиндров представляет собой металлическую прокладку. Прокладка обладает высокой термостойкостью и сохраняет высокий уровень уплотняющих характеристик в течение длительного периода.
Схема №14

Блок цилиндров

  1. Блок цилиндров изготовлен из алюминиевого литья под давлением. Его конструкция с открытой палубой обеспечивает ему такие выгодные особенности, как относительно небольшой вес, высокая жесткость и отличная эффективность охлаждения.
  2. Гильзы цилиндров изготовлены из литого железа. Так как они сухого типа, их наружные поверхности полностью соприкасаются с блоком цилиндров.
  3. Блок цилиндров поддерживает коленчатый вал в пяти своих шейках. Опорные части цапфы выполнены таким образом, что обеспечивается достаточная жесткость и бесшумность работы.
  4. Спеченный материал помещается в отливку на шейке # 5 для достижения дополнительной тишины.
  5. Масляный насос расположен в переднем центре блока цилиндров, а водяной - в передней части левоцилиндрового берега. В задней части правого блока цилиндров находится маслоотделитель, который удаляет масляный туман, содержащийся в продувочном газе.

Коленчатый вал

Коленчатый вал опирается в блоке цилиндров на пять шеек. Каждый угол, образованный шейкой или штифтом и полотном, отделан методом филенчатой прокатки, что увеличивает прочность этой области. Пять подшипников коленчатого вала изготовлены из алюминиевого сплава, а подшипник № 5 снабжен фланцевым металлом для поддержки упорных усилий.

Схема №15

Поршень

  1. Поршни имеют конструкцию скользящей юбки для снижения веса и трения. Поршень также относится к типу с тепловым потоком, канавка маслосъемного кольца которого снабжена круглыми отверстиями для слива масла.
  2. Поршневой палец смещен в сторону тяги (поршни № 1 и № 3 вниз, поршни № 2 и № 4 вверх), чтобы уменьшить шумы слэпа поршня.
  3. Головка поршня имеет углубления для предотвращения помех впускным и выпускным клапанам. Он также имеет гравированные метки для идентификации размера поршня и направления установки. На моделях типа I головки поршней вогнуты по всей выпускной стороне, чтобы собрать поток падения вокруг свечи зажигания и улучшить сгорание. Только на моделях типа I поршни различают левый или правый.
  4. Для каждого поршня используются три поршневых кольца; два компрессионных кольца и одно кольцо контроля масла. Верхнее поршневое кольцо имеет внутренние скосы, а второе поршневое кольцо имеет прерывание (вырез) на нижней наружной стороне для уменьшения расхода масла.
Схема №16
Схема №17