ДВИГАТЕЛЬ 3UR-FE
Крышка головки блока цилиндров
Используются облегченные, но по-прежнему высокопрочные алюминиевые крышки головки блока цилиндров.
Внутрь крышек головки блока цилиндров (левой и правой) установлена маслоподводящая трубка. Это обеспечивает смазывание скользящих деталей рычагов привода клапанов и, тем самым, повышает надежность.
В крышки головок блоков цилиндров встроены большие отражающие заслонки. В результате снижается скорость потока отработавших газов, и из газов удаляется масляный туман. Благодаря этому сокращаются потери масла.
| *1 | Крышка правой головки блока цилиндров | *2 | Маслоподводящая трубка |
| *3 | Прокладка правой крышки головки блока цилиндров | *4 | Отражатель поддона картера |
| *5 | Крышка левой головки блока цилиндров | *6 | Прокладка левой крышки головки блока цилиндров |
Прокладка головки блока цилиндров
Используются 3-слойные стальные прокладки головки блока цилиндров. Для улучшения герметичности и повышения долговечности по краю каждого отверстия цилиндра прокладки располагается шайба. Это способствует снижению расхода топлива, расхода моторного масла и токсичности отработавших газов.
Поверхность покрыта высокотермостойким фторкаучуком, что обеспечивает высокую полезную мощность.
| *1 | Шайба | — | — |
| *a | Спереди | *b | Правый ряд |
| *c | Левый ряд | *d | Сечение A — A |
Головка блока цилиндров
Конструкция головки блока цилиндров была упрощена за счет разделения шейки распредвала (кожуха распредвала) и головки блока цилиндров.
Головка блока цилиндров изготовлена из алюминия и снабжена шатровой камерой сгорания. Свеча зажигания располагается в центре камеры сгорания, в результате чего обеспечивается улучшение детонационной характеристики двигателя.
Используется эффективное расположение каналов с поперечным потоком, в котором впускные каналы обращены внутрь V-образного ряда, а выпускные каналы – наружу.
Впускные каналы объединены и имеют общую стенку. Для оптимизации скорости воздушного потока и ослабления пульсаций на впуске диаметры каналов постепенно снижаются по мере приближения к камере сгорания.
| *1 | Впускной клапан | *2 | Отверстие для свечи зажигания |
| *3 | Выпускной клапан | *4 | Кожух распредвала |
| *a | Вид снизу | *b | Сечение A — A |
| *c | Со стороны впуска | *d | Со стороны выпуска |
Объединенные впускные каналы с общей стенкой и независимые впускные каналы
| *A | Объединенные каналы с общей стенкой | *B | Независимые каналы |
Блок цилиндров изготавливается из алюминиевого сплава.
Благодаря тому, что цилиндры в блоке цилиндров расположены под углом 90° со сдвигом 21 мм (0,827 дюйма), а шаг отверстий составляет 105,5 мм (4,15 дюйма), снижены размеры блока (ширина и длина) по отношению к рабочему объему двигателя.
В блоке используются шероховатые гильзы.
Между левым и правым рядами предусмотрен канал распределения охлаждающей жидкости. Охлаждающая жидкость, подаваемая насосом системы охлаждения, проходит через канал распределения охлаждающей жидкости и поступает в головки блока цилиндров и водяные рубашки обоих рядов. Кроме того, канал распределения охлаждающей жидкости охлаждает моторное масло в главной маслоналивной горловине, расположенной непосредственно под каналом.
Между отверстиями цилиндров предусмотрен канал охлаждающей жидкости. Благодаря такой конструкции, позволяющей охлаждающей жидкости перетекать между отверстиями цилиндров, выравнивается температура стенок цилиндров.
В водяную рубашку вставлены пластмассовые распорные детали водяной рубашки блока цилиндров. Они регулируют поток охлаждающей жидкости, выравнивая температуры вокруг камер сгорания.
Для повышения точности датчиков детонации установочные контакты 4 датчиков детонации располагаются внутри левого и правого рядов цилиндров.
Перегородки блока цилиндров снабжены отверстиями воздушных каналов. В результате поток воздуха в нижней части цилиндра стал более плавным, и насосные потери (противодавление снизу поршня, создаваемое возвратно-поступательным движением поршня) снизились, что позволило увеличить мощность двигателя.
| *1 | Канал охлаждающей жидкости | *2 | Канал распределения охлаждающей жидкости |
| *3 | Главное смазочное отверстие | *4 | Блок цилиндров |
| *5 | Контакт датчика детонации | *6 | Отверстие воздушного канала |
| *a | 90° | *b | 21 мм (0,827 дюйма) |
| *c | 105,5 мм (4,15 дюйма) | *d | Вид сверху |
Чтобы улучшить сцепление гильз с алюминиевым блоком цилиндров, применяются шероховатые гильзы, изготовленные таким образом, что их литые наружные стороны образуют большую неровную поверхность. Улучшенное сцепление обеспечивает повышение теплопередачи, в результате чего снижается общая температура, и ослабляется тепловая деформация отверстий цилиндров.
Форма поперечной штриховки поверхности гильзы оптимизирована, в результате чего улучшается маслоудержание, и, таким образом, снижается трение.
| *1 | Блок цилиндров | *2 | Шероховатая наружная поверхность литой гильзы |
| *3 | Гильза | — | — |
| *a | Сечение A — A | *b | Поперечная штриховка (двойниковая решетка) в увеличенном масштабе |
Распорная деталь водяной рубашки блока цилиндров
Температура отверстия цилиндра на впуске стремится уменьшиться. По этой причине широкая распорная деталь водяной рубашки блока цилиндров закрывает отверстия цилиндров, что позволяет ослабить поток охлаждающей жидкости и предотвратить переохлаждение. С другой стороны, температура отверстия цилиндра на выпуске стремится повыситься. И поэтому распорная деталь водяной рубашки блока цилиндров закрывает нижнюю зону отверстий цилиндров с тем, чтобы охлаждающая жидкость направлялась в верхнюю зону отверстий цилиндров, где температура выше. Благодаря такой конструкции температуры вокруг отверстий цилиндров выравниваются. Как следствие, снижается вязкость моторного масла (которое смазывает зону между поверхностью стенки отверстия цилиндра и поршнем), и уменьшается трение между отверстием цилиндра и поршнем.
| *1 | Распорная деталь водяной рубашки блока цилиндров | *2 | Водяная рубашка |
| *a | Передняя сторона | *b | Со стороны выпуска |
| *c | Со стороны впуска | d | Поток охлаждающей жидкости |
| *e | Охлаждающая жидкость | *f | Сечение отверстия цилиндра |
Поршни изготавливаются из алюминиевого сплава.
Сверху поршня для обеспечения устойчивого сгорания сформирована компактная камера сгорания. Вместе с шатровой камерой сгорания головки блока цилиндров она обеспечивает высокую степень сжатия, что отражается в повышении эксплуатационных характеристик и экономии топлива.
Для улучшения детонационной характеристики и повышения эффективности впуска используется камера сгорания с конической зоной завихрения. Кроме того, за счет этого улучшаются рабочие характеристики двигателя, и повышается экономия топлива.
Для уменьшения массы в отливке нижней части головки поршня рядом с бобышками поршневого пальца проделаны отверстия, как показано на рисунке ниже.
Для снижения потерь от трения юбка поршня имеет пластмассовое покрытие.
Чтобы обеспечить сопротивление абразивному изнашиванию, канавка верхнего кольца покрыта алюмитом (анодно-оксидным покрытием).
Благодаря повышению точности механообработки отверстий цилиндров в блоке используются поршни только одного размера.
| *1 | Компрессионное кольцо № 1 | *2 | Компрессионное кольцо № 2 |
| *3 | Маслосъемное кольцо | — | — |
| *a | Снижение массы | *b | Полимерное покрытие |
| *c | Коническая завихряющая форма | *d | Алюмитовое покрытие |
В правом и левом рядах используются одинаковые поршни. При установке поршня метку внешней стороны следует обращать к передней части двигателя.
Шатун и подшипник шатуна
Для снижения массы используются кованые высокопрочные шатуны.
На сопрягаемых поверхностях крышек шатунных подшипников для минимизации смещения крышек подшипников во время сборки установлены штифты.
Удлиняющиеся при затяжке стягивающие болты, используемые для крепления шатунов, не требуют гаек и обеспечивают снижение массы конструкции.
Подшипники шатунов изготавливаются из алюминия и имеют пластмассовое покрытие. Для уменьшения трения снижена ширина подшипников шатунов.
| *1 | Штифт | *2 | Удлиняющийся при затяжке стягивающий болт |
| *a | Полимерное покрытие | — | — |
Коленчатый вал изготавливается из кованой стали, характеризующейся превосходной прочностью и износостойкостью.
Он имеет 5 коренных шейки и 6 противовесов.
| *1 | Шейка № 1 | *2 | Шейка № 2 |
| *3 | Шейка № 3 | *4 | Противовес |
| *5 | Шейка № 4 | *6 | Шейка № 5 |
| *a | Передняя сторона | — | — |
Подшипник и крышка подшипника коленчатого вала
Подшипники коленчатого вала изготавливаются из алюминиевого сплава.
Для уменьшения трения снижена ширина подшипников коленчатого вала. Поверхность вкладыша подшипника для повышения износостойкости и устойчивости к заклиниванию имеет полимерное покрытие.
На внутренней окружности верхнего подшипника коленчатого вала предусмотрена смазочная канавка.
Для крепления шеек с внутренней и внешней сторон крышек подшипников коленчатого вала используются 4 удлиняющихся при затяжке стягивающих болта разных размеров. Это позволило снизить размеры и массу крышек подшипников коленчатого вала. Кроме того, для повышения надежности каждая крышка зафиксирована сбоку.
| *1 | Удлиняющийся при затяжке стягивающий болт | *2 | Крышка подшипника коленчатого вала |
| *3 | Верхний подшипник коленчатого вала | *4 | Нижний подшипник коленчатого вала |
| *a | Смазочная канавка | *b | Полимерное покрытие |
Шкив коленчатого вала
Шкив коленчатого вала снабжен резиновым демпфером крутильных колебаний и оптимизирован для ослабления шума и вибрации.
| *1 | Резиновый демпфер крутильных колебаний | — | — |
Масляный поддон № 1 изготавливается из алюминиевого сплава.
Для упрочнения конструкции масляный поддон № 1 крепится к блоку цилиндров и кожуху трансмиссии.
Форма отражателя масляного поддона оптимизирована, вследствие чего обеспечивается необходимое пространство между коленчатым валом и поверхностью моторного масла. За счет этого улучшается разделение потока масла и газов системы вентиляции, и, как следствие, снижается трение и повышается эффективность смазывания.