ВернутьсяБлок цилиндров бензинового двигателя 3.0 SC
Блок цилиндров бензинового двигателя 3.0 SC
Блок цилиндров бензинового двигателя 3.0 SC
Рассказывается об устройстве блока цилиндров бензинового двигателя 3.0 SC, применяемого на Range Rover и Range Rover Sport. О конструкции блока, коленчатого вала, поршней и шатунов, системе охлаждения поршней, динамических балансирах, ведущем диске и поддоне картера. Материал будет полезен для понимания особенностей компоновки двигателя, его смазки, балансировки и передачи крутящего момента.
Угол между рядами цилиндров из литого под давлением алюминия составляет 90 градусов. Гильзы цилиндров отлиты в блоке. Охлаждающая рубашка находится в литом корпусе открытой плиты блока цилиндров. Охлаждающая рубашка малой емкости обеспечивает небольшое время прогрева и низкий уровень шума поршней. Продольно-обтекаемая конструкция рубашки охлаждения с отдельным перепускным каналом охлаждающей жидкости в головке блока цилиндров каждого ряда бензинового двигателя 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport обеспечивает высокую жесткость и герметичность головки.
В блок цилиндров бензинового двигателя 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport входят следующие элементы: передняя крышка блока цилиндров (2), сам блок цилиндров (3), задняя крышка и сальник блока цилиндров (5), пять верхних коренных подшипников (7), ведущий диск (9), коленчатый вал (10), пять нижних коренных подшипников (11), пять крышек коренных подшипников коленчатого вала (12), аэродинамический поддон (15), поддон картера (17), шкив коленчатого вала/демпфер крутильных колебаний в сборе (20), болт демпфера коленчатого вала (21) и передний масляный сальник коленчатого вала (22).
Цилиндры работают в следующем порядке 1→4→2→5→3→6.
Элементы блока цилиндров бензинового двигателя 3.0 SC
Схема расположения цилиндров бензинового двигателя 3.0 SC
Коленчатый вал бензинового двигателя 3.0 SC
В коленчатый вал бензинового двигателя 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport входит: пять верхних коренных подшипников (1), две упорные шайбы (2), установочный штифт ведущего диска (3), звездочка цепи привода заднего динамического балансира (4), пять нижних коренных подшипников (5) и сегментные шпонки (6).
Коленчатый вал бензинового двигателя 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport изготовлен из штампованной углеродистой стали C38. Коренные и шатунные шейки подвергаются индукционной закалке. Галтели коренных шеек обкатываются роликами для повышения прочности. Галтели шатунных шеек подвергаются индукционной закалке ввиду применения конструкции с разделенными шатунными шейками для повышения прочности коленчатого вала.
Шесть противовесов обеспечивают баланс конструкции V6 с разделенными шатунными шейками и снижают уровень вибрации.
По смазочной канавке в верхней части каждого коренного подшипника масло поступает в коленчатый вал бензинового двигателя 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport для смазки шатунных подшипников.
Коленчатый вал бензинового двигателя 3.0 SC
Коренные подшипники пронумерованы от 1 до 5, начиная с передней части бензинового двигателя 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport. Имеется шесть типов коренных подшипников, каждый из которых имеет свой цветовой код. Размеры шеек указаны на задней части коленчатого вала.
Крышки коренных подшипников изготовлены из чугуна и прикручены поперечно для повышения жесткости. Маркировка на каждой крышке подшипника должна быть обращена к передней части бензинового двигателя 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport.
Класс толщины для всех вкладышей коренных подшипников выбирается для получения общего рабочего зазора не менее 0,029 мм и не больше 0,051 мм.
Во вкладышах коренных подшипников в блоке цилиндров бензинового двигателя 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport предусмотрено центральное отверстие и внутренний желоб для обеспечения смазки шейки коренного подшипника. Вкладыши подшипников в крышках коренных подшипников имеют простую форму без желобов.
Расположение данных на коленчатом вале бензинового двигателя 3.0 SC
1 - классификация шатунной шейки и название изготовителя; 2 - классификация шейки коренного подшипника; 3 - коды даты и времени.
Коленчатый вал бензинового двигателя 3.0 SC
Шкив коленчатого вала/демпфер вибрации бензинового двигателя 3.0 SC
В передней части коленчатого вала бензинового двигателя 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport имеется настроенный демпфер крутильных колебаний, который вмонтирован в шкив коленчатого вала.
Шкив расположен на двух сегментных шпонках, которые установлены в пазы коленчатого вала бензинового двигателя 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport. Сегментные шпонки запрессованы в пазы и должны быть выровнены надлежащим образом.
Шкив коленчатого вала/демпфер бензинового двигателя 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport вибрации является необслуживаемым узлом и не разбираться.
Шкив коленчатого вала бензинового двигателя 3.0 SC
2 - шкив коленчатого вала/демпфер крутильных колебаний; 3 - фрикционная шайба; 4 - ведущая звездочка цепи привода ГРМ; 5 - сегментные шпонки; 6 - коленчатый вал; 8 - звездочка цепи привода масляного насоса.
Ведущий диск бензинового двигателя 3.0 SC
Ведущий диск бензинового двигателя 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport находится в задней части коленчатого вала. Ведущий диск выполняет три функции: передает усилие от коленчатого вала на трансмиссию, передает усилие от электродвигателя стартера на коленчатый вал, предоставляет данные о частоте вращения и положении коленчатого вала в систему управления бензинового двигателя 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport посредством задающего кольца и датчика.
Ведущий диск бензинового двигателя 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport крепится к фланцу коленчатого вала и центрируется штифтом для правильного выставления задающего кольца по отношению к коленчатому валу.
Ведущий диск бензинового двигателя 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport изготовлен из штампованной и литой стали и содержит стальной зубчатый венец стартера, ведущий диск из штампованной стали и задающее кольцо. Два компонента соединены между собой заклепками как один узел.
Четыре отверстия в ведущем диске бензинового двигателя 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport обеспечивают возможность крепления гидротрансформатора для передачи усилия от коленчатого вала на трансмиссию.
Задающее кольцо имеет 60 зубьев, 2 зуба отсутствуют для обеспечения зазора. Датчик CKP (положение коленчатого вала) находится в литом корпусе масляного поддона бензинового двигателя 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport, и измеряет частоту вращения и положение вала по вращению импульсного кольца.
Ведущий диск бензинового двигателя 3.0 SC
2 - ведущий диск; 3 - установочный штифт; 4 - коленчатый вал; 5 - импульсное колесо; 6 - стартер; 7 - датчик положения коленчатого вала (CKP)
Поршни и шатуны бензинового двигателя 3.0 SC
В вертикальной плоскости поршни имеют слегка бочкообразную форму, обеспечивающую надежную масляную пленку между поршнем и стенками цилиндра. Смазочный материал с твердой смазочной пленкой наносится на обе рабочие поверхности поршня с целью уменьшения износа и повышения экономии топлива.
Для уплотнения поршня служат три кольца. Внешнее покрытие верхнего стального кольца нанесено методом осаждения паров. Нанесение покрытия осаждением паров это способ нанесения покрытия, когда материал может осаждаться, приобретая улучшенные свойства, с целью обеспечения хорошей совместимости с отверстием цилиндра и износостойкости.
Центральное кольцо фирмы Napier помогает управлять давлением и распределением масла в цилиндре, в то время как состоящее из трех частей нижнее маслосъемное кольцо изготовлено из азотированной стали. Два верхних кольца обозначены символом "R" (должен быть направлен вверх по направлению к верхней части поршня).
Поршни охлаждаются маслом бензинового двигателя 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport через три форсунки охлаждения поршней, расположенные внизу блока цилиндров.
Шатуны выкованы из высокопрочной стали. Для повышения точности сборки вкладышей подшипников крышки шатунов технологически выполнены методом разлома шатунов. Имеется три класса подшипников большой головки шатуна, каждый из которых имеет свой цветовой код.
Метки на сопрягаемых поверхностях двух компонентов показывают, как правильно совместить крышку с шатуном.
Поршни крепятся к шатунам с помощью поршневого пальца, который фиксируется 2 стопорными кольцами. Поршневой палец проходит сквозь подшипник малой головки в шатуне, позволяя поршню линейно перемещаться вместе с шатуном. Стопорные кольца установлены в канавках поршня.
Поршень и шатун бензинового двигателя 3.0 SC
1 - стопорное кольцо; 2 - поршень; 3 - верхнее компрессионное кольцо; 4 - нижнее компрессионное кольцо; 5 - маслосъемное кольцо; 6 - сепаратор; 7 - маслосъемное кольцо; 8 - стопорное кольцо; 9 - поршневой палец; 10 - шатун; 11 - установочные метки; 12 - крышка шатуна; 14 - нижний вкладыш большой головки шатуна; 15 - верхний вкладыш большой головки шатуна; 16 - вкладыш малой головки шатуна
Форсунки охлаждения поршней бензинового двигателя 3.0 SC
Форсунки охлаждения поршней бензинового двигателя 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport, расположенные в блоке цилиндров, обеспечивают охлаждение и смазку поршня и поршневого пальца. В каждой форсунке охлаждения поршней предусмотрено два сопла, которые распыляют масло снизу на два соседних поршня – по одному из каждого ряда цилиндров. Каждая форсунка находится между парой цилиндров. Масло под давлением поступает на форсунки от масляного насоса через отверстие в блоке цилиндров.
Каждая форсунка разбрызгивает масло на нижнюю часть поршня, способствую охлаждению головки поршня. Кроме того, масло смазывает подшипник малой головки и поршневой палец.
Форсунки охлаждения поршней бензинового двигателя 3.0 SC
Динамические балансиры и вспомогательный распределительный вал бензинового двигателя 3.0 SC
Динамический баланс бензинового двигателя 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport осуществляется с помощью двух утяжеленных динамических демпферов, расположенных в передней и задней части блока цилиндров. Динамические балансиры гасят вибрации, создаваемые вращающимися компонентами двигателя.
Передний и задний динамические демпферы состоят из звездочки со смещенной массой.
Оба динамических балансира оснащены двумя игольчатыми роликовыми подшипниками, соединенными с резьбовым валом, соединяющим задний динамический балансир с крышкой заднего коренного подшипника, а передний динамический балансир - с крышкой переднего коренного подшипника. Плечо вала обеспечивает надлежащее поперечное положение динамического демпфера. Упорные подшипники с обеих сторон динамического балансира контролируют поперечное положение.
Задний динамический балансир приводится в движение специальной приводной цепью, которая, в свою очередь, приводится в движение звездочкой, встроенной в коленчатый вал. Неутяжеленная паразитная звездочка, опирающаяся на игольчатые роликовые подшипники, установлена аналогично с другой стороны крышки коренного подшипника коленчатого вала. Приводная цепь соединяет обе звездочки и ведущую шестерню на коленчатом валу.
Передний динамический балансир приводится в действие вспомогательной цепью, которая приводится в действие от звездочки коленчатого вала, которая, в свою очередь, приводит в движение вспомогательный распределительный вал, используемый для работы двух топливных насосов высокого давления.
Динамические балансиры вращаются со скоростью вращения коленчатого вала в противоположных от него направлениях. Балансировочные грузы синхронизированы таким образом, что инерционная реакция на их контрвращение гасит вызванную бензиновым двигателем 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport вибрацию, как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости.
Положение обоих динамических балансиров на приводной цепи должно быть синхронизировано с положением коленчатого вала.
Вспомогательный распределительный вал находится на двух отшлифованных приливах аэродинамического поддона и зафиксирован на опоре распределительного вала, которая крепится на аэродинамическом поддоне. На вспомогательном распределительном валу предусмотрено два кулачка, каждый из них посредством толкателя приводит в действие топливный насос высокого давления. Распределительный вал оснащен звездочкой цепи привода, которая запрессована в вал. Звездочка синхронизирована с кулачками, циклами работы насосов и положением коленчатого вала, поэтому снимать ее нельзя.
Динамические балансиры и вспомогательный распределительный вал бензинового двигателя 3.0 SC
1 - звездочка привода заднего динамического балансира коленчатого вала; 2 -промежуточная звездочка; 3 - задний динамический балансир; 4 - звездочка коленчатого вала цепи привода газораспределительного механизма; 5 - натяжитель привода вспомогательных агрегатов; 6 - передний динамический балансир; 7 - цепь привода вспомогательных агрегатов; 8 - звездочка масляного насоса; 9 - звездочка вспомогательного вала; 10 - вспомогательный вал; 11 - приводная цепь
Поддон картера бензинового двигателя 3.0 SC
Корпус масляного поддона крепится на нижней части блока цилиндров. Соединение поддона и блока цилиндров герметизировано валиком герметика RTV размером 3 мм и закреплено болтами.
Корпус масляного поддона закрывает аэродинамический поддон и масляный насос и собирает моторное масло от головок цилиндров и смазки коленчатого вала.
В передней части корпуса масляного поддона находится сам поддон.
Сливная пробка и уплотнение находятся с правой стороны масляного поддона. Датчик температуры и уровня масла находится в нижней части масляного поддона и уплотнен резиновой прокладкой.
Нижняя секция масляного поддона остается заполнена моторным маслом, и в ней установлены заборная трубка и фильтр масляного насоса. Форма масляного поддона гарантирует бесперебойную подачу масла в заборную трубку масляного насоса и предотвращает масляное голодание при наклоне машины или перелив масла при осуществлении поворотов, торможении или ускорении.
Для всасывания масла из поддона картера установлен заборный маслопровод. Верхний конец заборного маслопровода находится под крышкой маслоналивной горловины в крышке распределительного вала.
Поддон картера бензинового двигателя 3.0 SC
1 - выпускной трубопровод масляного насоса, ведущий к блоку цилиндров; 2 - маслозаборная трубка масляного насоса; 3 - патрубок откачки масла; 4 - масляный насос; 5 - поддон картера; 6 - сливная пробка с шайбой; 9 - датчик уровня и температуры масла
Подведя итог:
Бензиновый двигатель 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport имеет сложную и продуманную конструкцию, направленную на повышение прочности, снижение вибраций, эффективное охлаждение и надежную смазку основных узлов. В статье показано, как взаимосвязаны блок цилиндров, коленчатый вал, поршневая группа, форсунки охлаждения, динамические балансиры и элементы масляной системы, а также раскрыты важные технические особенности, влияющие на ресурс и стабильную работу двигателя.
Москва
Москва 
