Рассмотрены автомобили Хёндай Санта Фе 2-го поколения 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012 года выпуска с дизельный двигатель 2.2 л (197 л.с., TURBO).
Двигатель четырехцилиндровый, рядный, поперечно расположенный, жидкостного охлаждения, с одним распределительным валом, с турбонаддувом, мощностью 197 л.с.
Головка блока цилиндров 8 (рис. 5.18) двигателя 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.
Блок цилиндров 10 (см. рис. 5.18) двигателя представляет собой единую отливку, образующую цилиндры, рубашку охлаждения, верхнюю часть картера. Блок изготовлен из специального высокопрочного чугуна с цилиндрами, расточенными непосредственно в теле блока.
Рис. 5.18. Блок и головка блока цилиндров двигателя 2,2 л: 1 — возвратный топливопровод; 2 — фиксатор; 3 -форсунка; 4 — прижимная пластина форсунки; 5 — крышка головки блока цилиндров; 6 — прокладка крышки головки блока цилиндров; 7 — топливный насос высокого давления (ТНВД); 8 — головка блока цилиндров; 9 — прокладка головки блока цилиндров; 10 — блок цилиндров
Торцовые стенки и поперечные перегородки блока цилиндров в нижней части имеют приливы, предназначенные для образования верхних опор коленчатого вала. На эти приливы установлен усилитель блока, который служит нижней опорой коленчатого вала. Приливы в блоке вместе с усилителем образуют постели для коренных подшипников. Постели под вкладыши коренных подшипников расточены в сборе с усилителем блока, поэтому заменять усилитель необходимо в сборе с блоком двигателя.
На блоке цилиндров выполнены специальные приливы, фланцы и отверстия для крепления деталей, узлов и агрегатов, а также каналы главной масляной магистрали.
Клапаны 12 и 26 (рис. 5.19) приводятся от кулачков распределительного вала через коромысла соответственно 4 и 3 клапанов, одним плечом опирающиеся на опоры 5 и 6. Благодаря гидрокомпенсаторам на двигателе не надо проверять и регулировать зазоры в приводе клапанов.
Рис. 5.19. Газораспределительный механизм двигателя 2,2 л: 1 — крышка заднего подшипника распределительного вала; 2 — распределительный вал; 3 — коромысло впускного клапана; 4 — коромысло выпускного клапана; 5, 6 — опоры коромысел клапанов; 7 — сухари выпускных клапанов; 8 — тарелки пружин выпускных клапанов; 9 — пружины выпускных клапанов; 10 — маслосъемные колпачки выпускных клапанов; 11 — головка блока цилиндров; 12 — выпускные клапаны; 13 — болты крепления крышек подшипников распределительного вала; 14 — крышки средних подшипников распределительного вала; 15 — крышка переднего подшипника распределительного вала; 16 — сальник распределительного вала; 17 — шкив распределительного вала; 18 — болт крепления шкива распределительного вала; 19 — гидрокомпенсатор впускных клапанов; 20 — гидрокомпенсатор выпускных клапанов; 21 — сухари впускных клапанов; 22 -тарелки пружин выпускных клапанов; 23 — пружины выпускных клапанов; 24 — маслосъемные колпачки выпускных клапанов; 25 — промежуточный ролик 26 — выпускные клапаны
Коленчатый вал вращается в коренных подшипниках, имеющих тонкостенные стальные вкладыши с антифрикционным слоем. Осевое перемещение коленчатого вала ограничено двумя полукольцами, установленными в проточки постели среднего коренного подшипника и его крышки.
Маховик, отлитый из чугуна, установлен на заднем конце коленчатого вала и закреплен болтами. На маховик напрессован зубчатый обод для пуска двигателя стартером.
Поршни изготовлены из алюминиевых отливок.
Поршневые пальцы установлены в бобышках поршней с зазором и запрессованы с натягом в верхние головки шатунов, которые своими нижними головками соединены с шатунными шейками коленчатого 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. Нижними головками шатуны соединены с шатунными шейками коленчатого вала через тонкостенные вкладыши, конструкция которых аналогична конструкции коренных.
Распределительный вал двигателя приводится от коленчатого вала зубчатым ремнем 10 (рис. 5.20) от зубчатого шкива 6 коленчатого вала. Кроме того, зубчатый ремень приводит во вращение зубчатый шкив водяного насоса 4. Для регулировки натяжения зубчатого ремня 10 установлен натяжной механизм 5.
Система вентиляции картера двигателя 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.
Давление в системе смазки создается шестеренчатым масляным насосом (рис. 5.21), установленным снаружи в передней части блока цилиндров. Масляный насос приводится в действие через промежуточную шестерню.
Рис. 5.21. Масляный насос двигателя 2,2 л: 1 — фильтрующий элемент; 2 — крышка корпуса масляного фильтра; 3 -корпус масляного фильтра; 4 — распределитель; 5 — штуцер; 6 — неразборный масляный фильтр; 7 — передний сальник коленчатого вала; 8 — пружина; 9, 16 — уплотнительные кольца; 10 — пробка клапана; 11 — плунжер; 12 — корпус масляного насоса; 13 — ведомая шестерня; 14 — привод ведущей шестерни; 15 — задняя крышка масляного насоса
Система охлаждения двигателя 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. Для поддержания нормальной рабочей температуры охлаждающей жидкости в системе охлаждения установлен термостат, перекрывающий большой круг системы при непрогретом двигателе и низкой температуре охлаждающей жидкости.
На автомобили Hyundai Santa Fe с дизельным двигателем устанавливают систему впрыска Common Rail (рис. 5.22).
Рис. 5.22. Принципиальная схема системы питания дизельного двигателя: 1 — топливный насос высокого давления (ТНВД); 2 — топливная магистраль; 3 — топливная рампа; 4 — перепускной клапан; 5 — форсунка; 6 — дизельный двигатель; 7 — датчик положения коленчатого вала; 8 — датчик температуры; 9 — электронный блок управления двигателем; 10 — подкачивающий насос низкого давления; 11 — топливный бак; 12 — топливный фильтр
Система Common Rail оборудована топливной рампой, в которой установлены датчик давления и перепускной клапан. Топливо в магистралях находится под постоянным давлением. Форсунки снабжены специальными электромагнитными клапанами и управляются блоком в соответствии с конкретными условиями работы двигателя. Высокое давление, под которым топливо впрыскивается в цилиндр, создается уже на самых малых оборотах коленчатого вала.
Электронный бок управления регулирует момент впрыска, количество поступающего топлива и сам процесс подачи топлива, что обеспечивает оптимальный режим работы дизельного двигателя.
Турбокомпрессор. На двигателе установлен турбокомпрессор, использующий энергию отработавших газов для наддува воздуха в цилиндры двигателя. Турбокомпрессор состоит из центробежного одноступенчатого компрессора и радиальной центростремительной турбины.
Принцип работы турбокомпрессора заключается в том, что отработавшие газы из цилиндров под давлением поступают через выпускной коллектор в камеры газовой турбины. Расширяясь, газы вращают колесо центробежного турбокомпрессора, турбокомпрессор всасывает воздух, сжимает его и подает под давлением в цилиндры двигателя.
Подшипник турбокомпрессора смазывается маслом, поступающим по трубопроводу от масляного фильтра. Из турбокомпрессора масло по маслоотводящей трубке сливается в картер двигателя. Колесо турбины отлито из жаропрочного никелевого сплава и приварено к валу ротора. Колесо компрессора отлито из алюминиевого сплава и закреплено на валу ротора специальной гайкой.
В турбокомпрессоре предусмотрены контактные газомасляные уплотнения с пружинными кольцами. Со стороны турбины уплотнительные кольца установлены в канавке втулки, напрессованной на вал ротора. Со стороны компрессора уплотнительные кольца установлены в канавке втулки компрессора. Для повышения эффективности масляного уплотнения со стороны компрессора зона уплотнительного кольца отделена от зоны активного выброса масла из подшипника маслоотражателем, образующим дополнительный лабиринт.
Система выпуска предназначена для отвода отработавших газов из цилиндров двигателя и снижения уровня шума при работе. Кроме этого система выпуска служит для уменьшения выброса в окружающую среду вредных веществ, образующихся при сгорании топлива. При большом количестве воздуха, нагнетаемого турбокомпрессором в камеры сгорания, топливо сгорает с большей эффективностью. Такая подача воздуха в цилиндры снижает количество вредных веществ в отработавших газах и повышает мощность.
Одним из важнейших элементов в системе выпуска для снижения выброса вредных веществ является каталитический нейтрализатор. Его размещают как можно ближе к двигателю для быстрого нагрева до рабочей температуры. Каталитический нейтрализатор состоит из высококачественного корпуса с установленным в него ячеистым керамическим материалом, который покрыт слоем оксида алюминия. В качестве катализатора сверху на слой оксида алюминия методом напыления наносится платина.
На современных дизельных двигателях для снижения выброса частиц сажи, образующихся при сгорании топлива, устанавливают специальные фильтры (сажевые фильтры).