Двигатель Skoda Octavia A5
На автомобили Skoda Octavia устанавливают поперечно расположенные четырехтактные четырехцилиндровые бензиновые инжекторные 8-клапанные двигатели рабочим объемом 1.6 л. а также 16-клапанные двигатели рабочим объемом 1,4 л с турбонаддувом и 2,0 л с системой непосредственного впрыска. Двигатели отличаются высокой экономичностью и соответствуют требованиям стандарта Евро-5.
Действие поршневого двигателя внутреннего сгорания основано на использовании работы теплового расширения нагретых газов во время движения поршня от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней мертвой точке (НМТ). Нагревание газов в положении ВМТ достигается в результате сгорания в цилиндре топлива, перемешанного с воздухом. При этом повышаются температура газов и давление. Поскольку давление под поршнем равно атмосферному, а в цилиндре оно намного выше, поршень под действием перепада давления будет перемещаться вниз, а газы — расширяться, совершая полезную работу. Чтобы двигатель постоянно вырабатывал механическую энергию, в цилиндр необходимо периодически подавать через впускной клапан смесь воздуха с топливом. Продукты сгорания топлива после их расширения удаляются из цилиндра через выпускной клапан. Эти задачи выполняют газораспределительный механизм, управляющий открытием и закрытием клапанов, и система подачи топлива. Рабочим циклом двигателя называется периодически повторяющийся ряд последовательных процессов, протекающих в каждом цилиндре двигателя и обусловливающих превращение тепловой энергии в механическую работу. Автомобильные двигатели работают, как правило, по четырехтактному циклу, который совершается за два оборота коленчатого вала или четыре хода поршня и состоит из тактов впуска, сжатия, расширения (рабочего хода) и выпуска.
Особенности конструкции двигателя 1,6 л
Особенности конструкции двигателя рассмотрены на примере двигателя рабочим объемом 1,6 л как наиболее распространенного.
Двигатель установлен поперечно в передней части автомобиля.
Рабочий объем двигателя (литраж) — один из важнейших конструктивных параметров двигателя внутреннего cropания (ДВС), выражаемый в литрах (л) или кубических сантиметрах (см3). Рабочий объем двигателя в значительной степени определяет его мощность и другие рабочие параметры. Он равен сумме рабочих объемов всех цилиндров двигателя. В свою очередь, рабочий объем цилиндров определяется как произведение площади сечения цилиндра на длину рабочего хода поршня (от НМТ до ВМТ). По данному параметру различают длинноходные двигатели с длиной хода поршня, превышающей диаметр цилиндра, и короткоходные с ходом поршня меньше диаметра цилиндра.
Головка блока цилиндров двигателей изготовлена из алюминиевого сплава по поперечной схеме продувки цилиндров (впускные и выпускные каналы расположены на противоположных сторонах головки). В головку запрессованы седла и направляющие втулки клапанов. Впускные и выпускные клапаны имеют по одной пружине, зафиксированной через тарелку двумя сухарями.
Плоскость разъема головки и блока цилиндров уплотнена прокладкой, представляющей
собой отформованную из тонколистового металла пластину.
Блок цилиндров представляет собой единую отливку, образующую цилиндры, рубашку охлаждения, верхнюю часть картера и пять опор коленчатого вала, выполненных в виде перегородок картера. Блоки изготовлены из алюминиевого сплава с цилиндрами, расточенными непосредственно в теле блока. Крышки коренных подшипников обработаны в сборе с блоками и невзаимозаменяемы. На блоках цилиндров выполнены специальные приливы, фланцы и отверстия для крепления деталей, узлов и агрегатов, а также каналы главной масляной магистрали.
Коленчатый вал вращается в коренных подшипниках, имеющих тонкостенные стальные вкладыши с антифрикционным слоем. Осевое перемещение коленчатого вала ограничено двумя полукольцами, установленными в проточках постели среднего коренного подшипника.
Маховик отлитый из чугуна, установлен на заднем конце коленчатого вала и закреплен шестью болтами. На маховик напрессован зубчатый обод для пуска двигателя стартером. Помимо него, на маховике выполнен зубчатый венец, обеспечивающий работу датчика верхней мертвой точки системы управления двигателем.
Поршни (рис. 5.3) изготовлены из алюминиевого сплава. На цилиндрической поверхности головки поршня выполнены кольцевые канавки для маслосъемного и двух компрессионных колец.
Поршневые пальцы установлены в бобышках поршней с зазором и запрессованы с натягом в верхние головки шатунов, которые соединены своими нижними головками с шатунными шейками коленчатого вала через тонкостенные вкладыши, по конструкции аналогичные коренным Шатуны стальные, кованые, со стержнем двутаврового сечения.
Распределительный вал приводится от коленчатого вала зубчатым ремнем Крышки опор распределительного вала объединены в монолитную рамную конструкцию Впускные и выпускные клапаны закрываются с помощью витых пружин и перемещаются в запрессованных в головку блока цилиндров направляющих втулках. Кулачки распределительного вала приводят клапаны через роликовые качающиеся рычаги, опирающиеся на гидравлические компенсаторы зазоров.
Система смазки комбинированого типа. Смазка в двигатель поступает от масляного насоса с приводом через цепь и звездочку от носка коленчатого вала. Насос забирает масло из поддона картера через сетчатый маслоприемник и прогоняет его через полнопоточный сменный масляный фильтр, установленный снаружи двигателя. Далее масло по каналам поступает в блок цилиндров, откуда распределяется к опорным (коренным) подшипникам коленчатого вала и распределительному валу в головку блока. Масло к шатунным шейкам поступает по сверлениям в коленчатом валу, к подшипникам распределительного вала и гидрокомпенса-торам масло подается под давлением. Кулачки и клапаны смазываются разбрызгиванием, как и все остальные трущиеся компоненты двигателя. Для охлаждения масла в систему смазки встроен масляно-жидкостный теплообменник.
Система вентиляции картера закрытого типа не сообщается непосредственно с атмосферой, поэтому одновременно с отсосом газов в картере образуется разрежение при всех режимах работы двигателя, что повышает надежность различных уплотнений двигателя и уменьшает выброс токсичных веществ в атмосферу.
Система состоит из двух ветвей, большой и малой.
При работе двигателя на холостом ходу и режимах малых нагрузок, когда разрежение во впускной трубе велико, картерные газы по малой ветви системы всасываются впускной трубой.
На режимах полных нагрузок, когда дроссельная заслонка открыта на большой угол, разрежение во впускной трубе снижается, а в воздухоподеодящем рукаве возрастает, и картерные газы через шланг большой ветви, подсоединенный к штуцеру на крышке головки блока, в основном поступают в воздухоподводящий рукав, а затем через дроссельный узел во впускную трубу и цилиндры двигателя.
Система охлаждения двигателей герметичная, с расширительным бачком, состоит из рубашки охлаждения, выполненной в литье и окружающей цилиндры в блоке, камеры сгорания и газовые каналы в головке блока цилиндров. Принудительную циркуляцию охлаждающей жидкости обеспечивает центробежный водяной насос с приводом от коленчатого вала зубчатым ремнем привода газораспределительного механизма. Для поддержания нормальной рабочей температуры охлаждающей жидкости в системе охлаждения установлен термостат, перекрывающий большой круг системы при непрогретом двигателе и низкой температуре охлаждающей жидкости.
Система питания двигателей состоит из электрического топливного насоса, установленного в топливном баке, дроссельного узла, фильтра тонкой очистки топлива, установленного под баком, регулятора давления топлива, установленного в модуле топливного насоса, форсунок и топливопроводов, а также включает в себя воздушный фильтр.
Система зажигания двигателей микропроцессорная, состоит из модуля зажигания, высоковольтных проводов и свечей зажигания. Модулем зажигания управляет электронный блок системы управления двигателем. Система зажигания при эксплуатации не требует обслуживания и регулировки.
Силовой агрегат (двигатель с коробкой передач) установлен на двух опорах с эластичными резиновыми элементами боковых правой левой, воспринимающих основную массу силового агрегата. Нижняя реактивная тяга компенсирует крутящий момент от трансмиссий и нагрузки, возникающие при трогании автомобиля с места, разгоне и торможении.
Описание конструкции двигателя 1,4 л Skoda Octavia
Бензиновый двигатель объемом 1,4 л TSI оснащен непосредственным впрыском топлива и двойным турбонагнетателем. Характеристики этого двигателя Skoda Octavia превосходят динамические качества более мощных моторов при меньшем расходе топлива. Особенность этого двигателя, прежде всего, в комбинации непосредственного впрыска топлива, двойного наддува (осуществляется механическим компрессором или турбонагнетателем) и уменьшения габаритов (подразумевает замену двигателя большого объема на меньший или с меньшим числом цилиндров, благодаря чему снижаются внутреннее трение и, следовательно, расход топлива без уменьшения мощности и крутящего момента). 
Рис. 698. Принципиальная схема системы двойного нагнетания и воздуховодов всасываемого воздуха:
1 — механический компрессор; 2 — ременный привод компрессора; 3, 5 — датчики давления во впускном коллекторе с датчиком температуры всасываемого воздуха; 4 — регулировочная заслонка блока управления; б — впускной коллектор; 7 — электромагнитная муфта; 8 — ременный привод; 9 — выпускной коллектор; 10 — привод заслонки; 11 — турбонагнетатель; 12 — клапан рециркуляции турбонагнетателя; 13 — воздухозаборник; 14 — воздушный фильтр; 15 — дроссельная заслонка блока управления; 16 — датчик давления наддува с датчиком температуры всасываемого воздуха; 17 — промежуточный охладитель наддувочного воздуха (интеркулер); 18 — магнитный клапан ограничения давления наддува; 19 — анероид; 20 — каталитический нейтрализатор; 21 — выпускной тракт.
Компрессор 1 (рис. 698) — механический нагнетатель, подключаемый через электромагнитную муфту.
Преимущества:
— быстрое создание необходимого давления наддува;
— высокий крутящий момент при низкой частоте вращения коленчатого вала двигателя;
— подключается только при необходимости;
— не чувствителен к качеству смазки и охлаждения.
Недостатки:
— отбор мощности двигателя;
— давление наддува создается в зависимости от частоты вращения двигателя и затем регулируется, при этом опять теряется часть произведенной энергии.
Турбонагнетатель 11 приводится 8 действие отработавшими газами.
Преимущества — очень высокий КПД благодаря использованию энергии отработавших газов.
Недостатки:
— при малом объеме двигателя вырабатываемое давление наддува в нижнем диапазоне оборотов недостаточно для создания высокого момента;
— высокая термическая нагруженность.
Забор воздуха осуществляется через воздушный фильтр 14. Положение регулировочной заслонки 4 блока управления заслонкой определяет направление потока воздуха: через компрессор 1..и (или) непосредственно к турбонагнетателю. От турбонагнетателя воздух через интеркулер 17 и дроссельную заслонку 15 подается во впускной коллектор 6.
В зависимости от нагрузки и частоты вращения коленчатого вала двигателя блок управления рассчитывает, сколько воздуха, необходимого для создания требуемого момента вращения, должно подаваться в цилиндры, достаточно ли работы турбонагнетателя или должен быть подключен компрессор.
ПРИМЕЧАНИЯ
При сильном ускорении 8 диапазоне 2000-3000 мин-1 может появиться завывание компрессора. Этот звук является нормальным рабочим (турбинным) шумом компрессора.
При отключении магнитной муфты три листовые пружины отводят фрикционный диск в исходное положение с большим усилием, вследствие чего при частоте вращения двигателя до 3400 мин-1 может раздастся характерный металлический щелчок магнитной муфты.
Рис. 699. Головка блока цилиндров:
1 — лоток для проводов; 2 — винт крепления датчика положения распределительного вала; 3 – винты крепления трубы для охлаждения распределительных валов; 4 — датчик положения распределительного вала; 5 – уплотнительное кольцо; 6 – винты крепления трубы для охлаждающей жидкости; 7 — труба для охлаждающей жидкости с креплением; 8 – распорный болт; 9 – коромысло; 10 — болт крепления головки блока цилиндров; 11 — гидравлический толкатель; 12, 17 – установочные штифты; 13 — датчик-выключатель падения давления масла с гидроприводом; 14 – головка блока цилиндров; 15 — прокладка головки блока цилиндров; 16 — направляющие штифты; 18,21 — проушина (кронштейн); 19 – болты крепления кронштейна; 20 — сетчатый масляный фильтр в канале головки блока цилиндров; 22 – корпус распределительных валов; 23 — тарельчатый толкатель; 24 — уплотнительное кольцо; 25 — топливный насос высокого давления с регулировочным клапаном давления подачи топлива; 26 — штуцер; 27 — винт крепления топливного насоса.
Головка блока цилиндров (рис. 699) двигателя изготовлена из алюминиевого сплава по поперечной схеме продувки цилиндров (впускные и выпускные каналы расположены на противоположных сторонах головки) Б головку запрессованы седла и направляющие втулки клапанов.
Блок цилиндров 2 (рис. 700) представляет собой единую отливку, образующую цилиндры, рубашку охлаждения, верхнюю часть картера и пять опор коленчатого вала, выполненных в виде перегородок картера. Блок изготовлен из чугуна с пластинчатым графитом, что обеспечивает достаточную надежность двигателя TSI при высоком давлении в цилиндрах. Серый чугун с пластинчатым графитом прочнее алюминия. В отличие от алюминиевого блока крепежные болты ввернуты в тело блока цилиндров. В алюминиевом блоке шпилька проходит через весь блок и заканчивается креплением головки блока. Если в алюминиевом блоке ослабить крепление коренного подшипника коленчатого вала, то затянутая со стороны головки блока шпилька разрушает заделку в алюминиевом блоке. Этих проблем нет при использовании чугуна.
Рис. 700. Привод газораспределительного механизма и масляного насоса:
1 — головка блока цилиндров с картером распределительных валов; 2 — блок цилиндров; 3 — кронштейн натяжного устройства и компрессора кондиционера; 4 — натяжитель цепи привода распределительного вала; 5 — ведущая звездочка цепной передачи; 6 — цепь привода масляного насоса; 7 — болт крепления кронштейна: 8 — натяжитель цепи с башмаком и натяжной пружиной; 9 — масляный картер; 10 — болт крепления масляного картера; 11 — болт крепления натяжного устройства цепи привода масляного насоса; 12 — ведомая звездочка цепной передачи масляного насоса; 13 — крышка: 14 — болт крепления ведомой звездочки; 15 — поршень натяжного устройства цепи привода распределительного вала; 16 — пружина; 17 — натяжитель цепи привода распределительных валов; 18 — винт крепления натяжителя; 19 — крышка привода газораспределительного механизма; 20 — втулка сальника; 21 — шкив коленчатого вала; 22 — болт крепления шкива коленчатого вала; 23 — уплотнительное кольцо; 24 — резьбовая шпилька крепления крышки распределительных шестерен; 25 — болт крепления крышки распределительных шестерен; 26 — шпилька крепления крышки распределительных шестерен; 27 — штуцер; 28 — шпилька крепления клапана; 29 — регулировочный клапан со шлангом для удаления воздуха; 30 — болт крепления маслоотделителя; 31 — маслоотделитель; 32 — уплотнение; 33 — болт крепления устройства изменения фаз;
34 — успокоитель цепи; 35 — болт крепления ведомой звездочки распределительного вала; 36 — механизм изменения фаз газораспределения; 37 — цепь привода распределительных валов; 38 — звездочка привода распределительного вала выпускных клапанов; 39 — направляющая втулка; 40 — направляющие штифты.
Распределительные валы двигателя установлены в постели подшипников, выполненные
в теле головки, и зафиксированы от осевого перемещения упорными фланцами. Валы приводятся во вращение роликовой цепью 37.
Коленчатый вал полноопорный, вращается в коренных подшипниках, имеющих тонкостенные стальные вкладыши с антифрикционым слоем. Осевое перемещение коленчатого вала ограничено двумя полукольцами установленными в проточки постели среднего коренного подшипника. Кованый стальной коленчатый вал имеет увеличенную жесткость. В первую очередь это приводит к снижению шумности двигателя.
Маховик отлит из чугуна, установлен на заднем конце коленчатого вала и закреплен болтами.
Поршни изготовлены из алюминиевых отливок. В дне поршня со стороны камеры сгорания выполнено углубление с направляющим ребром, благодаря которому возникает сильное завихрение всасываемого воздуха и как следствие, очень хорошее смесеобразование. Специальная схема охлаждения обеспечивает точное охлаждение поршня в фазе выпуска. Трение в поршневой группе снижено за счет графитового покрытия юбки поршня.
Поршневые пальцы установлены в бобышках поршней с зазором и запрессованы с натягом в верхние головки шатунов, которые своими нижними головками соединены с шатунными шейками колончатого вала через тонкостенные вкладыши, по конструкции аналогичные коренным. Из-за высокого максимального давления цикла диаметр поршневого пальца увеличен.
Шатуны стальные, кованые, со стержнем двутаврового сечения. Шатун и его крышка изготовляются из единой заготовки и обрабатывается за одно целое, после чего крышка откалывается от шатуна по специальной технологии. В результате обеспечивается наиболее точное прилегание крышки к ее шатуну. При этом установка крышки на другой шатун недопустима.
Система смазки комбинированная: под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, опоры распределительного вала, ось коромысел: разбрызгиванием — стенки цилиндров, поршни с поршневыми кольцами, поршневые пальцы, кулачки распределительного вала и стержни клапанов.
Система состоит из масляного картера, масляного насоса с маслоприемником, полнопоточного масляного фильтра, датчика давления масла и масляных каналов.
При падении давления масла ниже допустимого в комбинации приборов загорается сигнальная лампа аварийного падения давления масла.
Давление в системе смазки создается шестеренчатым масляным насосом с шестернями внутреннего зацепления, установленным в масляном картере двигателя в передней части блока цилиндров и приводимым в действие цепной передачей от коленчатого вала. Ведущая шестерня масляного насоса установлена на переднем конце коленчатого вала. Для уменьшения механических потерь шестерни имеют трохоидальное зацепление. Для ограничения максимального давления в системе смазки установлен редукционный клапан.
Масляный фильтр полнопоточный, неразборный, с перепускным и противодренажным клапанами
В отличие от системы смазки бензинового двигателя 1,6 л в системе смазки бензинового двигателя 1,4 л применяется охлаждение поршней.
Система охлаждения двигателя разделена на два контура. Примерно треть объема охлаждающей жидкости поступает к цилиндрам, а две трети — к камерам сгорания в головке блока цилиндров.
Преимущества двухконтурной системы охлаждения:
— блок цилиндров нагревается быстрее, поскольку до того, как температура охлаждающей жидкости повысится до 95°С, она остается блоке в цилиндров:
— пониженное трение в кривошипно-шатунном механизме из-за большей температуры в блоке цилиндров;
— лучшее охлаждение камер сгорания благодаря меньшей температуре (80 °С) в головке блока.
Система питания двигателя состоит из электрического топливного насоса, установленного в топливном баке; дроссельного узла, фильтра тонкой очистки топлива, расположенного под баком; регулятора давления топлива в модуле топливного насоса, форсунок и топливопроводов, а также включает в себя воздушный фильтр.
Электрический топливный насос подключен к блоку управления двигателем, который, проверяя показания датчиков, всегда подает столько топлива, сколько это необходимо двигателю. Благодаря этому снижается электрическая и механическая приводная мощность топливного насоса и экономится топливо.
Система зажигания двигателей микропроцессорная, состоит из модуля зажигания, высоковольтных проводов и свечей зажигания. Модулем зажигания управляет электронный блок системы управления двигателем. Система зажигания при эксплуатации не требует обслуживания и регулировки.
Силовой агрегат (двигатель с коробкой передач, сцеплением и главной передачей) установлен на трех опорах с эластичными резиновыми элементами — двух верхних боковых (правой и левой), воспринимающих основную массу силового агрегата, и нижней, компенсирующей крутящий момент от трансмиссии и нагрузки, возникающие при трогании автомобиля с места, разгоне и торможении.
В связи с особенностями конструкции и технологии изготовления данной модели двигателя, его ремонт требует высокой квалификации исполнителя и применения специального оборудования, поэтому в гаражных условиях ремонтировать этот двигатель не рекомендуется. В случае необходимости обращайтесь в специализированный сервис.