4.0 Двигатель

Двигатель

Общая информация

Схема расположения основных компонентов 4-цилиндрового оппозитного двигателя SOHC

1 — Распределительный вал 2 — Впускной клапан 3 — Блок цилиндров 4 — Шатун 5 — Свеча зажигания 6 — Крышка распределительных валов 7 — Крышка ГРМ	8 — Головка цилиндров 9 — Поддон картера 10 — Выпускной клапан 11 — Коромысло привода выпускного клапана 12 — Ось коромысел привода выпускного клапана 13 — Ось коромысел привода впускного клапана 14 — Коромысло привода впускного клапана

Конструкция головки цилиндров 4-цилиндрового оппозитного двигателя SOHC

1 — Впускной клапан 2 — Впускной канал 3 — Область завихрения 4 — Камера сгорания	5 — Выпускной канал 6 — Выпускной клапан 7 — Свеча зажигания

Конструкция распределительных валов 4-цилиндрового оппозитного двигателя SOHC

1 — Подшипниковые шейки 2 — Маслотоки	3 — Упорные фланцы

Конструкция компонентов головки цилиндров 6-цилиндрового оппозитного двигателя DOHC

1 — Впускной порт 2 — Впускной клапан 3 — Выпускной клапан	4 — Выпускной порт 5 — Камера сгорания

Конструкция распределительных валов 6-цилиндрового оппозитного двигателя DOHC

1 — Подшипниковые шейки 2 — Маслотоки 3 — Упорные фланцы 4 — Фланец датчика положения распределительного вала (CMP)	a — Правый впускной распределительный вал b — Правый выпускной распределительный вал c — Левый впускной распределительный вал d — Левый выпускной распределительный вал

В данной Главе описывается устройство и процедуры обслуживания двигателей двух типов: с одним (SOHC) или двумя (DOHC) распределительными валами верхнего расположения для каждой из головок цилиндров.

4-цилиндровые двигатели 2.0 и 2.5 л

На моделях 2.0 и 2.5 л установлены 4-цилиндровые оппозитные бензиновые двигатели, горизонтально установленные в передней части автомобиля. Данные 4-тактные двигатели с жидкостным охлаждением и одним (на головку) распределительным валом верхнего расположения (SOHC) снабжены 16-клапанным механизмом газораспределения и изготовлены главным образом из алюминиевого сплава. Топливо подается в двигатель методом распределенного впрыска (MFIS).

Блок цилиндров

Блок цилиндров изготовлен из алюминиевого сплава методом литья под давлением и снабжен чугунными гильзами цилиндров сухого типа, залитыми в полублоки агрегата.

Структура литого блока цилиндров позволяет обеспечить эффективный отвод тепла и придает ему высокую прочность при относительно небольшой массе.

Коленчатый вал устанавливается в пяти коренных подшипниках повышенной прочности, пятый из которых является упорным и ограничивает величину осевого люфта вала.


Места установки коренных подшипников коленчатого вала разработаны таким образом, что обеспечивается достаточная жесткость при минимальном уровне рабочего шумового фона.

Масляный насос помещается по центру в передней части блока цилиндров, водяной насос системы охлаждения – в передней части левого полублока. В задней части правого полублока установлен маслоотделитель, улавливающий содержащуюся в картерных газах масляную взвесь.

Головки цилиндров

Головки цилиндров изготовлены из алюминиевого сплава методом литья под давлением.

Головка цилиндров образует камеры сгорания шатрового типа с центральным расположением свечей зажигания и четырьмя клапанами (два впускных и два выпускных) на цилиндр. Впускные и выпускные клапаны расположены по разные стороны цилиндра.

Центральное размещение свечей зажигания в камерах сгорания способствует распространению завихрений, увеличивающему эффективность сгорания воздушно-топливной смеси.

За счет оппозитного расположения впускных и выпускных клапанов реализована поперечно-поточная схема газораспределения.

Металлическая прокладка головки цилиндров сформирована из стальных нержавеющих листов и имеет трехслойную конструкцию, отличающуюся повышенной жаростойкостью и обеспечивающую надежность герметизации сочленения сопрягаемых поверхностей в течение длительного времени.

Привод распределительных валов левой и правой головок цилиндров осуществляется посредством одного зубчатого ремня, который также используется для привода водяного насоса, расположенного в левом полублоке силового агрегата. Регулировка натяжения газораспределительного ремня производится автоматическим регулятором натяжения, что исключает необходимость ручных корректировок.

Распределительный вал удерживается внутри головки цилиндров на четырех шейках.

Два упорных фланца ограничивают величину осевого люфта каждого из распределительных валов.

В осевой части валов предусмотрены маслотоки, обеспечивающие подачу смазки и охлаждение компонентов ГРМ.

В коромысла привода клапанов вмонтированы винт и гайка, предназначенные для корректировки клапанных зазоров.

6-цилиндровые двигатели 3.0 л

Модели 3.0 л оборудованы 6-цилиндровым бензиновым двигателем оппозитной конструкции, горизонтально установленным в передней части автомобиля. Данные 4-тактные двигатели с жидкостным охлаждением и двумя (на головку) распределительными валами верхнего расположения (DOHC) снабжены 24-клапанным механизмом газораспределения и изготовлены главным образом из алюминиевого сплава. Топливо, как и на 4-цилиндровых двигателях, подается методом распределенного впрыска (MFIS).

Уровень вибраций, производимых оппозитными 6-цилиндровыми двигателями, в значительной мере ниже, чем у двигателей V-образной конструкции (V6). Кроме того, подобная конструкция при высокой компактности позволяет организовать хорошую динамическую балансировку. Снижению шумового фона, возникающего при работе двигателя, помогают также следующие конструктивные решения:

· Коленчатый вал устанавливается в семи коренных подшипниках повышенной прочности и имеет диаметр 64.0 мм, что на 4 мм больше, чем на предыдущих моделях;
· Цепи привода ГРМ оснащены гидравлическим регулятором натяжения и закрыты крышкой;
· Изготовленный из алюминиевого сплава поддон картера усиливает жесткость сочленения левого и правого полублоков, придавая тем самым дополнительную прочность зонам, формирующим постели коренных подшипников коленчатого вала;
· Двигатель соединен с трансмиссией более жестким 11-болтовым соединением по сравнению с используемым в предыдущих моделях 8-болтовым соединением.

Применение не нуждающегося в обслуживании цепного привода распределительных валов позволило уменьшить полную длину силового агрегата.

Еще одной отличительной особенностью используемых на моделях Subaru Legacy 6-цилиндровых оппозитных двигателей является низкий уровень содержания в отработавших газах токсичных составляющих.

Блок цилиндров

Блок цилиндров изготовлен из алюминиевого сплава методом литья под давлением, снабжен чугунными гильзами цилиндров сухого типа и отличается невысокой массой и повышенной компактностью: · Длина цилиндра составляет 98.4 мм, что заметно меньше длины цилиндров 4-цилиндровых двигателей (113 мм); · Соотношение размеров длины цилиндра и хода поршня выбрано оптимально из соображений развития необходимой мощности при компактных размерах силового агрегата, составляющих соответственно 89.2 мм и 80.0 мм (в сравнении с 92 мм и 75 мм для 4-цилиндровых двигателей 2.0 л); · Блок цилиндров состоит из двух полублоков, в каждом из которых помещается по три цилиндра. Эффективность теплоотводящей способности, обеспечиваемая развитостью и открытостью поверхности полублоков, позволяет отказаться от необходимости организации соединяющих цилиндры охладительных каналов.

Каждый из полублоков оснащен независимым охлаждающим контуром. Водяные рубашки вокруг гильз цилиндров открыты со стороны головок (открытая схема), что в значительной мере повышает эффективность охлаждения компонентов.

Коленчатый вал установлен в 7 коренных подшипниках, седьмой из которых является упорным.

Специальная форма верхней части поддона изготовленного из алюминиевого сплава картера способствует подавлению значительных флуктуаций уровня масла и, кроме того, формирует часть контуров смазки и охлаждения, а так же спиральную камеру водяного насоса и камеру термостата.

Головки цилиндров

Головки цилиндров изготовлены из алюминиевого сплава методом литья под давлением, что обеспечивает высокую эффективность теплоотвода при незначительной массе изделия.

Конструкция расположенного в головке газораспределительного механизма DOHC соответствует схеме «четыре клапана на цилиндр». Расположение впускных клапанов обеспечивает формирование падающего потока, в то время как выпускные клапаны соединены друг с другом и образуют единый проход, имеющий овальное проходное сечение. Сочетание шатровой конструкции камер сгорания с центральным расположением свечей зажигания и организацией падающего потока во впускных портах способствует формированию области эффективного завихрения в камерах сгорания цилиндров. Использование такой схемы позволяет добиться эффективного сгорания воздушно-топливной смеси и, как следствие, повышения развиваемой двигателем мощности при низком содержании в отработавших газах токсичных составляющих.

Охлаждающая жидкость циркулирует в направлении от передней части головки цилиндров каждого полублока к задней, что увеличивает эффективность теплоотвода.

Между головкой цилиндров и блоком цилиндров используется металлическая прокладка.

Привод правых и левых распределительных валов осуществляется разными цепями, в то время как вспомогательные агрегаты приводятся индивидуальными шкивами посредством общего серпантинного ремня (в двигателях предыдущих моделей использовалось два ремня привода вспомогательных агрегатов).

Тело имеющего композитную структуру распределительного вала (впервые в практике Subaru) формируется из углеродистой стали. Изготовленные из металлокерамического сплава рабочие выступы кулачков отличаются повышенной износостойкостью, позволяющей заметно увеличить высоту подъема при незначительных массогабаритных характеристиках изделия.

Каждый распределительный вал устанавливается в четырех подшипниках. Шейка переднего подшипника оснащена с обеих сторон упорными фланцами, ограничивающими величину осевого люфта вала.

Смазка к подшипникам подается из центрального маслотока через отверстия в вейках.

На заднем конце правого впускного распределительного вала расположен фланец, который используется датчиком CMP при определении угла поворота вала.