Обзор
Общие сведенияДвигатель 1.5L EcoBoost-SCTi (Sigma) представляет собой бензиновый 4-цилиндровый двигатель с непосредственным впрыском и турбокомпрессором рабочим объемом 1,5 л. Мощность двигателя составляет 132 кВт, крутящий момент — 240 Нм. В двигателе используется алюминиевый блок цилиндров и головка блока цилиндров с двумя распределительными валами и 4 клапанами на цилиндр. Впускные и выпускные распределительные валы приводятся в действие с помощью ремня ГРМ, фазы газораспределения валом можно изменять с помощью блоков VCT (регулируемое газораспределение). Впрыск топлива выполняется с помощью системы непосредственного впрыска топлива. Такой метод позволяет сократить расход топлива и количество вредных выбросов, а также улучшить ходовые качества.
Основные характеристикиПо сравнению с двигателем 1.6L EcoBoost-SCTi (Sigma) в двигателе 1.5L EcoBoost-SCTi (Sigma) по существу внесены следующие изменения:
• В двигателях 1.5L EcoBoost-SCTi (Sigma) используется CAC, встроенный во впускной коллектор двигателя. Это водно воздушный промежуточный охладитель, то есть для охлаждения горячего нагнетаемого воздуха используется охлаждающая жидкость.
• Радиатор CAC не связан с радиатором двигателя. Систему охлаждения двигателя 1.5L EcoBoost-SCTi (Sigma) можно разделить на две отдельные системы:
• Система охлаждения двигателя
• Система охлаждения нагнетаемого
воздуха
Преимущество:• Охлаждение нагнетаемого воздуха способствует повышению мощности и крутящего момента двигателя, а также его эффективности.
• Независимый радиатор системы нагнетаемого воздуха позволяет эффективнее охлаждать нагнетаемый воздух по сравнению с охлаждением нагнетаемого воздуха с помощью системы охлаждения двигателя.
Дополнительная информация
Краткий обзор
Технические характеристики двигателяВыходная мощность/крутящий момент:
• 110 кВт (150 л.с.) при 6000 об/мин / 240 Нм при 1600–4000 об/мин Степень сжатия = 10:1 Диаметр цилиндра: 79 мм Ход поршня: 76,4 мм Рабочий объем: 1499 куб. см
Основные характеристики
Двигатель:• Установленный поперек четырехцилиндровый бензиновый двигатель с непосредственным впрыском, турбонаддувом и верхними распределительными валами
• Блок цилиндров и головка блока цилиндров выполнены из алюминиевого сплава
• Конструкция блока цилиндров с открытой плитой
• Привод распределительных валов осуществляется с помощью ремня газораспределительного механизма
• Фазы газораспределения распределительных валов впускных и выпускных клапанов меняются посредством блоков VCT
Топливная система:• Низкое давление топлива, управляемое модулем
• Насос высокого давления для создания топлива высокого давления
• Топливный коллектор с датчиком давления топлива
• Форсунки, управляемые электромагнитными клапанами, для непосредственного впрыска топлива в камеры сгорания
Турбокомпрессор:• Турбокомпрессор установлен непосредственно на головке блока цилиндров
• Перепускная заслонка приводится в действие вакуумом, управление которым осуществляется с помощью электронного вакуумного регулирующего клапана
Управление двигателем:• Система управления двигателем Bosch
• Управление детонацией с помощью двух датчиков детонации
• Дроссельная заслонка с электроприводом
• По одному электромагнитному клапану для регулировки распределительных валов впускных и выпускных клапанов
• По одному датчику CMP на распределительных валах впускных и выпускных клапанов для определения регулировки
распределительных валов
• Передний кислородный датчикHO2S (подогреваемый кислородный датчик) для контроля топливной смеси
• Задний кислородный датчик HO2S для контроля эффективности катализатора
• Управление генератором с помощью LIN (протокол передачи данных LIN)
• Охладитель воды CAC установлен во впускном коллекторе
• Термостат с электроподогревом, а также клапан отсечки и байпасный электромагнитный клапан в контуре охлаждающей жидкости — для эффективного регулирования температуры охлаждающей жидкости
• Насос охлаждающей жидкости с электромагнитной муфтой насоса охлаждающей жидкости
Управление токсичностью отработавших газов:• Соответствует стандарту выбросов Евро-6
• Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор для преобразования вредных веществ
ОбзорПолная система охлажденияВ двигателе 1.5L GTDi EcoBoost используется две отдельных системы охлаждения:
• Система охлаждения двигателя
• Система охлаждения CAC
Эти системы работают независимо друг от друга, но используют один расширительный бачок. Вследствие сложности всей системы охлаждения, лучше сосредоточиться на отдельных подсистемах охлаждения:
1 Крышка расширительного бачка с предохранительным клапаном
2 Расширительный бачок
3 Шланг, соединяющий расширительный бачок с двигателем
4 Головка цилиндров
5 Шланг отопителя в сборе
6 Радиатор обогревателя
7 Турбокомпрессор -
8 Прокладка головки блока цилиндров
9 Адаптер выпускного патрубка охлаждающей жидкости
10 Патрубок турбокомпрессора в сборе
11 Блок цилиндров
12 Выпускной шланг отопителя в сборе
13 Маслоохладитель
14 Возвратный шланг расширительного бачка в сборе
15 Насос охлаждающей жидкости охладителя наддувочного воздуха
16 Выпускной шланг охладителя нагнетаемого воздуха
17 Подающий шланг охладителя нагнетаемого воздуха
18 Радиатор охладителя наддувочного воздуха
19 Датчик температуры охлаждающей жидкости охладителя нагнетаемого воздуха
20 Радиатор
21 Шланг нижнего радиатора
22 Охладитель трансмиссионной жидкости
23 Впускной шланг охладителя нагнетаемого воздуха
24 Корпус термостата
25 Насос системы охлаждения
26 Охладитель нагнетаемого воздуха
27 Верхний шланг радиатора
28 Выпускной шланг охладителя коробки передач
29 Впускной шланг охладителя коробки передач
30 Шланг, соединяющий расширительный бачок с радиатором
Система охлаждения двигателяВ системе охлаждения двигателя для циркуляции охлаждающей жидкости в двигателе используется насос охлаждающей жидкости с механическим приводом. Управление подачей охлаждающей жидкости в радиатор осуществляется с помощью термостата, установленного на головке блока цилиндров. Дополнительный поток воздуха подается на радиатор с помощью вентиляторов системы охлаждения с электроприводом. Охлаждающая жидкость системы охлаждения двигателя наряду применением в масляном радиаторе используется в радиаторе отопителя системы управления микроклиматом.
Основные компоненты системы охлаждения нагнетаемого воздуха следующие:
• Механический насос охлаждающей жидкости с электромагнитной муфтой.
• Термостат
• датчик ECT
• Радиатор
• Радиатор обогревателя
• Масляный радиатор двигателя
• Вентиляторы системы охлаждения с электроприводом
• Расширительный бачок с крышкой
1 Головка цилиндров
2 Радиатор обогревателя
3 Блок цилиндров
4 Масляный радиатор двигателя
5 Охладитель трансмиссионной жидкости
6 Радиатор
7 Расширительный бачок
8 Механический насос охлаждающей жидкости
9 Термостат
Система охлаждения нагнетаемого воздухаСистема охлаждения нагнетаемого воздуха полностью отличается от систем, установленных на других двигателях Ford с турбонаддувом. Система представляет собой охладитель нагнетаемого воздуха типа «вода-воздух», установленный во впускном коллекторе двигателя и оснащенный отдельной системой охлаждения нагнетаемого воздуха. Несмотря на то что система охлаждения для охладителя нагнетаемого воздуха использует общий расширительный бачок с системой охлаждения двигателя, она работает независимо от системы охлаждения двигателя и имеет свой отдельный радиатор, насос охлаждающей жидкости и датчик температуры.
ПРИМЕЧАНИЕ: Система охлаждения нагнетаемого воздуха также подает охлаждающую жидкость на турбокомпрессор.
Основные компоненты системы охлаждения нагнетаемого воздуха следующие.
• CAC
• Радиатор системы охлаждения нагнетаемого воздуха
• Электрический насос охлаждающей жидкости
• Клапан выпуска воздуха
• Датчик температуры охлаждающей жидкости
1 Расширительный бачок
2 Клапан выпуска воздуха
3 CAC
4 TC
5 Электрический насос охлаждающей жидкости
6 Радиатор системы охлаждения CAC
Компоненты системы охлаждения
Механический насос охлаждающей жидкости с электромагнитной муфтой1 Механический насос охлаждающей жидкости
2 Электромагнитная муфта и шкив привода
Циркуляция охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя выполняется с помощью насоса охлаждающей жидкости с механическим приводом. Привод насоса охлаждающей жидкости выполняется с помощью ремня привода вспомогательного оборудования. Насос установлен на блоке цилиндров двигателя. Система охлаждения двигателя 1.5L GTDi EcoBoost включает электромеханическую муфту, которая установлена на насосе охлаждающей жидкости и обеспечивает включение и выключение насоса с помощью приводного ремня вспомогательного оборудования. Эта функция позволяет отключить циркуляцию охлаждающей жидкости, даже при работающем двигателе, что помогает быстро прогреть его. Электромагнитная муфта включается модулем PCM с помощью PWM. Когда электромагнитная муфта не включена, она находится в замкнутом состоянии и обеспечивает работу насоса охлаждающей жидкости с помощью приводного ремня вспомогательного оборудования. Это обеспечивает продолжение работы механического насоса охлаждающей жидкости в случае отказа включения электромагнитной муфты.
ТермостатТермостат регулирует подачу охлаждающей жидкости в радиатор. Термостат установлен в корпусе, который установлен на фланец блока цилиндров в задней части водяного насоса. Используется термостат с твердым наполнителем, погруженный в охлаждающую жидкость. Термостат начинает открываться при 82°C и открывается полностью при температуре 97°C, позволяя охлаждающей жидкости протекать через радиатор.
Датчик температуры охлаждающей жидкости двигателяДатчик ECT измеряет температуру охлаждающей жидкости системы. Датчик расположен на корпусе выпускного водяного патрубка, который установлен на задней части головки блока цилиндров.
РадиаторОхлаждающая жидкость двигателя охлаждается в радиаторе системы охлаждения двигателя. Радиатор установлен в передней части моторного отсека.
Радиатор отопителяВ радиаторе отопителя для нагрева воздуха в кабине автомобиля используется горячая охлаждающая жидкость двигателя. Радиатор отопителя установлен в блоке отопителя. Радиатор отопителя представляет собой алюминиевый пластинчато -ребристый теплообменник. Поток охлаждающей жидкости, поступающий в радиатор отопителя, сохраняется постоянным, а температура салона регулируется внутри блока отопителя с помощью смесительных заслонок.
Масляный радиатор двигателяВ масляном радиаторе охлаждающая жидкость используется для нагрева или охлаждения моторного масла в зависимости от температуры двигателя. Масляный радиатор двигателя установлен на боковой стороне блока цилиндров. Во время прогрева двигателя охлаждающая жидкость нагревается быстрее, чем моторное масло. Более теплая охлаждающая жидкость нагревает моторное масло, увеличивая его коэффициент вязкости и уменьшая трение в процессе прогрева двигателя. Когда масло в двигателе прогревается до рабочей температуры, оно становится горячее охлаждающей жидкости. На этом этапе охлаждающая жидкость охлаждает более горячее моторное масло.
ПРИМЕЧАНИЕ: Поток охлаждающей жидкости через масляный радиатор двигателя является постоянным
Электрические вентиляторы охлажденияВентиляторы системы охлаждения с электроприводом обеспечивают дополнительный воздушный поток через радиатор, предотвращая перегрев при низкой скорости движения или во время остановки автомобиля. Вентиляторы системы охлаждения с электроприводом установлены внутри радиатора. Модуль PCM обеспечивает бесступенчатое управление вентиляторами системы охлаждения в зависимости от температуры охлаждающей жидкости двигателя. Вентиляторы системы охлаждения с
электроприводом включаются только при необходимости. Чем выше температура охлаждающей жидкости, тем быстрее вращаются вентиляторы.
Расширительный бачок с крышкойРасширительный бачок представляет собой резервуар с охлаждающей жидкостью с крышкой, в которой установлен предохранительный клапан. Расширительный бачок с крышкой расположен в моторном отсеке.
ПРИМЕЧАНИЕ: Расширительный бак и крышка используются контурами охлаждения двигателя и нагнетаемого воздуха.
Охладитель нагнетаемого воздухаОхладитель нагнетаемого воздуха CAC охлаждает воздух, поступающий с турбокомпрессора. При охлаждении нагнетаемого воздуха увеличивается его плотность, что позволяет увеличить мощность и крутящий момент при использовании турбонаддува. CAC установлен во впускном коллекторе. Охладитель CAC в двигателе 1.5L EcoBoost GTDi отличается от охладителей в других двигателях. Это промежуточный охладитель типа «вода-воздух», то есть для охлаждения горячего нагнетаемого воздуха используется охлаждающая жидкость. Работа этого охладителя аналогична функции радиатора двигателя, но вместо охлаждения жидкости воздухом охлаждается воздух охлаждающей жидкостью.
Радиатор системы охлаждения нагнетаемого воздухаРадиатор системы охлаждения нагнетаемого воздуха охлаждает горячую охлаждающую жидкость, которая поступает из охладителя CAC. Радиатор CAC установлен в передней части двигателя перед радиатором двигателя и не связан с
радиатором двигателя. Независимый радиатор системы нагнетаемого воздуха позволяет эффективнее охлаждать нагнетаемый воздух по сравнению с охлаждением нагнетаемого воздуха с помощью системы охлаждения двигателя. Охлаждение нагнетаемого воздуха способствует повышению мощности и крутящего момента двигателя, а также его эффективности.
ПРИМЕЧАНИЕ: При прогреве двигателя до рабочей температуры радиатор системы охлаждения нагнетаемого воздуха становится холоднее радиатора двигателя.
Электрический насос охлаждающей жидкости системы охлаждения нагнетаемого воздухаЭлектрический насос охлаждающей жидкости системы охлаждения нагнетаемого воздуха обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости в системе охлаждения нагнетаемого воздуха. Этот насос установлен на масляном поддоне двигателя на стороне маховика. Электрический насос охлаждающей жидкости необходим для системы охлаждения нагнетаемого воздуха, так как эта система работает независимо от системы охлаждения двигателя. Насос обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости в радиаторе системы охлаждения нагнетаемого воздуха, который используется для охлаждения
нагнетаемого воздуха и турбокомпрессора. Затем нагретая охлаждающая жидкость возвращается в радиатор системы охлаждения.
Клапан выпуска воздуха системы охлаждения нагнетаемого воздухаКлапан выпуска воздуха в системе охлаждения нагнетаемого воздуха предназначен для продувки воздуха в системе охлаждения нагнетаемого воздуха после ремонта этой системы или замены охлаждающей жидкости. Клапан расположен на шлангах охладителя нагнетаемого воздуха на впускном коллекторе.
Датчик температуры охлаждающей жидкости нагнетаемого воздухаДатчик температуры охлаждающей жидкости в системе охлаждения нагнетаемого воздуха измеряет температуру охлаждающей жидкости системы. Датчик расположен на левой стороне радиатора системы охлаждения нагнетаемого воздуха.
ПРИМЕЧАНИЕ: Система охлаждения нагнетаемого воздуха также подает охлаждающую жидкость на турбокомпрессор.
Подача топлива и органы управления1 Топливный насос высокого давления
2 Топливная форсунка
3 Топливная магистраль
4 Корпус дроссельной заслонки (TB)
5 Опорный кронштейн топливного насоса высокого давления
FPDM (модуль управления топливным насосом)1 FPDM
Обзор
Топливная система высокого давления1 Топливопровод высокого давления
2 Топливный насос высокого давления
3 Датчик давления в топливном коллекторе
4 Топливный коллектор
5 Топливная форсунка
6 Свеча зажигания
В двигатель 1.5L EcoBoost-SCTi (Sigma) топливо требуется подавать под высоким давлением (40–150 бар), чтобы обеспечить в камере сгорания за короткий период времени требуемое количество топлива. Для создания высокого давления топлива
используется топливный насос высокого давления, установленный сзади головки блока цилиндров. Топливный насос высокого давления подает топливо под давлением в топливный коллектор, который распределяет топливо по форсункам. Когда форсунки открываются по сигналу с модуля PCM, топливо впрыскивается в цилиндр. Давление топлива измеряется с помощью датчика давления в топливном коллекторе. Давление в топливном коллекторе можно изменить с помощью клапана дозировки топлива, установленного в топливном насосе высокого давления и управляемого модулем PCM.
Топливные форсункиМежду топливной форсункой и топливным коллектором установлена пружинная защелка. Эта защелка обеспечивает предварительное натяжение топливной форсунки относительно головки блока цилиндров. Топливная форсунка расположена на проставочном кольце, обеспечивающем точную посадку форсунки в проеме камеры сгорания в головке блока цилиндров.
ПРИМЕЧАНИЕ: Дополнительные сведения о замене топливных форсунок см. в руководстве для станций технического обслуживания.
Топливная магистральТопливный коллектор распределяет топливо под давлением, поступающее с топливного насоса высокого давления, на топливные форсунки. Топливная рампа установлена на головке блока цилиндров между распределительными валами впускных и выпускных клапанов. Впуск на топливной рампе расположен ближе к ее центру. Топливная система высокого
давления является системой с прямым направлением, то есть все топливо, подаваемое в топливную рампу, поступает в двигатель. На топливном коллекторе установлен датчик давления в топливной рампе. Датчик давления в топливной рампе предоставляет в модуль PCM информацию о давлении в топливном коллекторе. Этот датчик установлен на топливном коллекторе на противоположном конце подачи топлива с насоса высокого давления.
ПРИМЕЧАНИЕ: Крепежные болты топливной рампы необходимо ослаблять и затягивать в определенной последовательности. Дополнительные сведения о процедуре замены топливной рампы см. в руководстве для станций
технического обслуживания.
Топливный насос высокого давленияТопливная рампа высокого давления подает в топливный коллектор топливо под давлением от 40 до 150 бар. Топливный насос высокого давления установлен на верхней части крышки клапанного механизма. Топливный насос высокого давления
представляет собой одноцилиндровый вытеснительный насос, приводимый в действие кулачком на впускном распределительном валу с тремя кулачками.
Количество топлива, подаваемого в топливный коллектор, регулируется клапаном дозировки топлива. Количество поставляемого топлива зависит от частоты вращения двигателя и включения клапана дозировки топлива. Демпфер давления, установленный на верхней части топливного насоса высокого давления, гасит колебания давления, вносимые в контур пониженного давления топливным насосом высокого давления. Это гарантирует оптимальное наполнение камеры высокого давления даже при высоких частотах вращения. Демпфер давления состоит из двух мембран, между которыми расположена газовая подушка.
1 Толкатель колпачкового типа
2 Топливный насос высокого давления
3 Дозирующий топливный клапан
4 Предохранительный клапан
5 Мембраны демпфера
6 Газовая подушка
7 Камера низкого давления
8 Камера высокого давления
9 Камера высокого давления
10 Выпуск топлива под высоким давлением
ТурбокомпрессорОбзор
Общие сведенияТурбокомпрессор увеличивает давление нагнетаемого воздуха. Турбокомпрессор установлен непосредственно на головке блока цилиндров. Турбокомпрессор увеличивает объем нагнетаемого воздуха, поступающего в двигатель, подавая его под давлением на воздухозаборник. Это позволяет увеличить мощность и крутящий момент двигателя. В турбокомпрессоре для привода турбины используются отработанные газы. Насосное колесо (приводимое в действие турбиной) сжимает отфильтрованный воздух и подает его под давлением на впускной коллектор. Сжатый нагнетаемый воздух охлаждается при прохождении через промежуточный охладитель с водяным охлаждением При этом увеличивается плотность и объемный КПД нагнетаемого воздуха.
Перепускная заслонка1 Отработанные газы с двигателя
2 Сжатый всасываемый воздух
3 Вакуумный шланг
4 Привод перепускной заслонки
5 С воздушного фильтра
6 Подача масла на турбокомпрессор
7 Слив масла с турбокомпрессора
8 К электрическому насосу охлаждающей жидкости
9 В систему выпуска
10 Клапан перепускной заслонки
11 К дополнительному радиатору
Турбокомпрессор, установленный на двигателе 1.5L EcoBoost-SCTi (Sigma), регулирует давление наддува нагнетаемого воздуха с помощью перепускной заслонки. Перепускная заслонка пропускает отработавшие газы вокруг турбины. Это уменьшает скорость турбокомпрессора и, соответственно, давление наддува. Перепускная заслонка приводится в действие вакуумом, управление которым осуществляется с помощью электронного вакуумного регулирующего клапана. Электронный вакуумный регулирующий клапан установлен на кронштейне на вакуумном насосе и использует вакуум, создаваемый
этим насосом (вакуумный бачок). Электронный вакуумный регулирующий клапан управляется модулем PCM. При подаче вакуума на привод перепускной заслонки перепускная заслонка закрывается, позволяя турбокомпрессору создавать давление наддува.
1 При отключении питания перепускная заслонка открывается ––.
2 При включенном питании перепускная заслонка закрыта–.
ПРИМЕЧАНИЕ: При отсутствии вакуума на приводе перепускная заслонка остается открытой, создается минимальное давление наддува. При отсутствии вакуума на приводе перепускная заслонка остается открытой, создается минимальное
давление наддува.
Перепускной клапанПерепускной клапан уменьшает шум двигателя и поддерживает частоту вращения турбокомпрессора при быстром закрытии дроссельной заслонки. Перепускной клапан установлен в турбокомпрессоре. Двигатель 1.5L EcoBoost-SCTi (Sigma) оборудован перепускным клапаном с электронным управлением.
ПРИМЕЧАНИЕ: В нормальном состоянии, при отсутствии сигнала, перепускной клапан закрыт.
Перепускной клапан с электронным управлениемПерепускной клапан с электронным управлением контролируется управляющим соленоидом перепускного клапана, который установлен на стороне канала высокого давления турбокомпрессора перед корпусом дроссельной заслонки. Перепускной клапан пропускает нагнетаемый воздух на стороне давления турбокомпрессора в канал всасываемого воздуха
турбокомпрессора. В нормальном состоянии перепускной клапан закрыт. Когда блок PCM передает сигнал, клапан открывается, уменьшая давления за турбиной впускного воздуха.
1 Соленоид перепускного клапана
2 Сжатый всасываемый воздух
3 С воздушного фильтра
При нормальной работе двигателя модуль PCM передает сигнал закрытия на соленоид перепускного клапана. Если модуль PCM определяет быстрое закрытие дроссельной заслонки, соленоид перепускного клапана активируется модулем PCM с помощью PWM. Перепускной клапан открывается, сбрасывая избыточное давление наддува турбокомпрессора обратно во впускной канал турбокомпрессора. При уменьшении избыточного давления наддува турбокомпрессора соленоид перепускного клапана активируется модулем PCM с помощью PWM. Соленоид быстро закрывает перепускной клапан, возвращая турбокомпрессор в нормальный режим работы.
Распределение и фильтрация впускаемого воздухаОбзор
Общие сведенияСистема воздухозабора очищает всасываемый воздух при помощи сменного сухого, изготовленного из пропитанной гофрированной бумаги элемента воздушного фильтра (ACL) двигателя. Периодически в соответствии с регламентом технического обслуживания следует устанавливать новый элемент воздушного фильтра (ACL). При максимальном засорении элемента воздушного фильтра (ACL) ухудшаются характеристики двигателя и снижается топливная экономичность. Охладитель нагнетаемого воздуха CAC является теплообменником между жидкостью и воздухом во впускном коллекторе. Он служит для удаления лишнего тепла от всасываемого воздуха. Это увеличивает плотность воздушного потока перед поступлением в цилиндр, обеспечивая дополнительную выходную мощность и эффективность. Радиатор CAC является теплообменником, установленным перед основным радиатором под конденсатором A/C (кондиционирование воздуха) системы кондиционирования. Такое положение позволяет окружающему воздуху проходить сквозь него и забирать тепло охлаждающей жидкости, возвращающейся от CAC и турбокомпрессора. Система воздухозабора измеряет температуру воздуха с помощью датчика TCIPT (датчик давления и температуры на впуске турбокомпрессора).
1 CAC
2 CAC радиатор
3 CAC насос охлаждающей жидкости
4 Воздушный фильтр
5 Выпускной трубопровод воздушного фильтра
x
12 May 2017
Dark mode