Дизельный двигатель Golf 3 Vento

Распространены две разновидности разделен­ного рабочего пространства в небольших дизель­ных двигателях: вихревая камера и форкамера. “Фольксваген» отдает в своих дизельных двига­телях предпочтение способу с вихревой камерой.

Находящаяся в головке цилиндров вихревая камера соединяется с камерой сгорания с помо­щью сравнительного длинного отверстия — “шусс»-канала. Если пор­шень идет вверх при ходе сжатия, то находящийся в цилиндре воздух сжимается в вихревой камере. Там возникает завихрение воздуха, зависящее от формы камеры. Затем впрыснутое через форсунку топливо хорошо смешивается с воздухом, сжи­мается с воспламеняется.

Таким образом, сгорание в основном протека­ет в вихревой камере и уже затем распрост­раняется в камеру сгорания. Камера при этом сильно разогревается и раскаляется докрасна в процессе работы. Но этот эффект является абсо­лютно желательным, т. к. частички топлива при этом лучше испаряются.

Несколько слов о форкамерном методе: Фор­камера отделена существенно сильнее от камеры сгорания, чем вихревая камера, из чего следует преимущество более тихой работы, прежде всего при низком числе оборотов. Использование вих­ревой камеры делает возможным более низкий расход топлива при высоких скоростях и высоком числе оборотов.

 Блок цилиндров

Блок цилиндров дизеля сделан из чугуна. В его нижней части располагается коленчатый вал; сверху работают цилиндры (четыре в ряд). Во­круг них находятся каналы для охлаждающей жид­кости, которые также расположены в верхней ча­сти блока цилиндров.

 Коленчатый вал

Задача коленчатого вала — превращать посту­пательное движение поршней в цилиндрах во вра­щательное движение. Соединительные штанги, ведущие к цилиндрам — шатуны, действуют смещенно по отношению к оси вращения по принци­пу заводной рукоятки на коленчатый вал. Отдель­ные кривошипы расположены на 180° друг отно­сительно друга таким образом, чтобы быть вза­имно уравновешенными. Для работы без вибра­ций на противоположных сторонах кривошипов располагаются восемь противовесов.

Для того, чтобы добиться прочности коленча­того вала  на изгиб, он закреплен в пяти местах к блоку цилиндров. Каждый кривошип, на котором закреплен шатун, опирается справа и слева на коренной подшипник.

На левой стороне коленчатого вала (по направ­лению движения) у автомобилей с механической пробкой передач находится маховик, на котором укрепляется сцепление, обеспечивающее связь с коробкой передач. На автоматической коробке передач вместо маховика на коленчатом вале че­рез фланец укреплена тонкая передаточная шай­ба для монтажа гидротрансформатора крутящего момента.

На противоположном конце коленчатого вала расположено зубчатое колесо привода зубчатого ремня и шкива, на турбодизельном двигателе скомбинированное с амортизатором. Этот амор­тизатор противодействует распространению ос­таточных колебаний, которые в этом случае не могут более проявляться.

 Поршни

Поршни изготовлены из легкого металла и име­ют стальную вставку, которая снижает тепловое расширение поршня. Поршни дизельных двига­телей имеют как особенность на верхний плоско­сти камеру сгорания с выемкой в форме цифры ^н8″. Эта выемка служит для лучшего распределе­ния давления сгорающей рабочей смеси. В верх­ней трети поршня уложены в канавки три элас­тичных поршневых кольца. Они придавливаются в стенках цилиндра пружинным усилием. Два верх­них кольца перекрывают воспламенившемся га­зом путь из камеры сгорания вниз в картер дви­гателя. Самое верхнее кольцо с прямоугольным сечением имеет поверхность из специального легированного никелевого сплава, таким образом удается избежать слишком большого износа верх­него поршневого кольца, которое подвергается наибольшему напряжению. Нижнее кольцо — это так называемое маслосъемное кольцо. Оно препятствует проникновению масла в камеры сго­рания.

 Цилиндры

Цилиндры,как уже говорилось, являются час­тью блока цилиндров. Четыре отверстия для ци­линдров являются направляющими для поршней и отшлифованы специальным способом.Стенки не должны быть совершенно гладкими, т. к. в про­тивном случае необходимое для смазки масло не сможет приставать к ним. Отверстия цилиндров шире на 0,03 мм, чем соответствующие поршни. Поверхности цилиндров могут шлифоваться не более трех раз при ремонте двигателя с целью убрать следы износа.

 Прокладка головки блока цилиндров

Она служит для того, чтобы высокое давление газов в камере сгорания не влияло на масляные каналы и каналы охлаждающей жидкости в голо­вке цилиндров.

 

 Механизм управления клапанами с гидравлическим толкателем в разрезе

 

 

 

1  — кулачок распределительного вала

2  — полость для масла

3  — обратный колпачок

4  — подвод для масла с кольцевой канавкой

5  — полость высокого давления

6  — стержень клапана

7  — нажимная пружина

8  — цилиндр

9  — поршень

10      — чашка толкателя

На дизельных двигателях “Фольксваген» уста­навливаются прокладки головки блока цилиндров различной толщины в зависимости от того, имеют ли отклонения используемые поршни в верх­ней или нижней части. Так как прокладка, как мы знаем, устанавливается между блоком и головкой цилиндров, то можно с помощью выбора ее тол­щины варьировать высоту камеры сгорания и та­ким образом уравнять различную высоту порш­ней.

 Головка блока цилиндров и распределительный вал

По соображениям легкости и для лучшей теп­лопроводности головка блока цилиндров отлита из легкого металла. Седла клапанов устанавли­ваются при нагретой головке блока цилиндров, вследствие чего они после охлаждения твердо фиксируются.

В верхней части головки блока цилиндров на­ходится распределительный вал. С помощью яйцеобразных кулачков клапаны приводятся в от­крытое или закрытое состояние при определен­ном положении поршней. Это определяется так называемыми фазами газораспределения. Рас­пределительный вал вращается на пяти опорах: привод осуществляется зубчатым ремнем от ко­ленчатого вала. Клапаны приводятся в движение, таким образом, по кратчайшему пути от распре­делительного вала: эксцентрик вала давит на “про­межуточную опору» — толкатель, который далее, в свою очередь, давит на клапан вниз, преодоле­вая усилие клапанной пружины. Таким образом, зазор между тарелкой с седлом клапана стано­вится свободным — клапан открывается Впрочем, кулачки касаются толкателя не точно в середине, а слегка смещены. Это приводит к тому, что кла­паны при каждом ходе вниз поворачиваются на небольшое расстояние относительно своей оси. Таким образом, клапаны бьются неравномерно и со временем образуются неплотности.

Впускные и выпускные клапаны расположены зеркально друг относительно друга, причем по соображениям лучшего распределения тепла до­полнительно еще и с покрытием из твердого ме­талла (стеллита) для выпускных клапанов. Эти кла­паны расположены с торцевой стороны двигателя.

В головке блока цилиндров также установлены вихревые кольца вместе с форсунками и свечами накаливания.

 Гидротолкатели

Дизельные двигатели оснащены так называе­мыми “чашечными” толкателями, в которые встро­ен гидравлический компенсатор клапанных зазо­ров. Это устройство позволяет обойтись без кон­троля клапанного зазора. Привод клапанов рабо­тает без зазоров, но тем не менее обеспечивает плотную посадку закрытых клапанов в седле и качественное уплотнение.

 Зубчатый ремень

Распределительный вал приводится в движе­ние зубчатым ремнем от коленчатого вала. Этот зубчатый ремень с вставками из стальной прово­локи имеет большое значение для дизельного двигателя. Небольшая камера сгорания двигателя не допускает, чтобы один из клапанов открылся

и,  следовательно, приоткрыл камеру сгорания в тот момент, когда соответствующий поршень дви­жется вверх к верхней мертвой точке. Это может произойти, когда зубчатый ремень рвется или (из- за слабого натяжения или попадания чужеродно­го предмета) проскакивает несколько зубьев на шкиве. В этом случае клапан сразу же ударяет по дну поршня, что приводит к опасному так назы­ваемому “салату поршни/клапаны». Повреждения при этом будут столь значительными, что ремонт невозможен.