Princip motoru Školení H-STEP 3 Školení H-STEP 2 Školení H-STEP 1
Princip motoru H-STEP 1 Rejstřík Obecný princip funkce 4 Čtyřdobý pracovní cyklus 5 Dělení motorů 7 Obecné požadavky na motory 9 Vrtání x zdvih, zdvihový objem, kompresní poměr 10 Výkon a točivý moment motoru 11 Součásti motoru, přehled 13 Blok motoru 14 Píst a ojnice 17 Pístní kroužek 19 Klikový hřídel 20 Setrvačník a vyvažovací hřídel 22 Těsnění 24 Hlava válců 26 Sací a výfukové ventily 28 Ventilový rozvod 30 Zdvihátko, seřizovač vůle a vahadlo 32 Rozvodový řemen, řetěz a hnací ozubená kola 33 Plynule variabilní časování ventilů CVVT 34 Mazání motoru, přehled 36 Olejové čerpadlo a chladič oleje 38 Olejový filtr 40 Motorový olej 41 Kontrola motorového oleje 43 Vypuštění motorového oleje 44 Výměna olejového filtru 45 Opětovné doplnění motorového oleje 46 Odvětrání klikové skříně motoru 47 Sací a výfukový systém 50 Turbodmychadlo s obtokovým ventilem WGT 52 Turbodmychadlo s variabilní geometrií lopatek VGT 54 Rev:0 01.01.2007 2 EMEM-1ET8H
Chlazení motoru, přehled 55 Termostat a vodní čerpadlo 57 Chladič 59 Chladicí systém vypouštění, vyplachování, opětovné plnění 61 Hnací řemen 62 Uložení motoru 64 Zážehové motory Hyundai (řadové) 66 Zážehové motory Hyundai (V) 68 Vznětové motory Hyundai 70 Rev:0 01.01.2007 3 EMEM-1ET8H
Obecný princip funkce Teplo Elektřina Převod na mechanickou energii Vítr Voda/Pára Palivo Vzduch Směs Palivo+vzduch Sací vzduch Komprese Zážeh Zdvih spalování Úlohou spalovacího motoru ve vozidle je přeměnit benzín na pohyb, aby se vozidlo mohlo pohybovat. V současnosti je nejjednodušším způsobem přeměny benzínu na pohyb spalování benzínu v motoru. Proto je motor ve vozidle motor s vnitřním spalováním, jelikož ke spalování dochází uvnitř. Existují různé druhy motorů s vnitřním spalováním. Vznětové motory jsou jedním druhem a benzínové motory druhým. Každý má své výhody a nevýhody. Parní stroj ve starých lokomotivách a parnících je nejlepším příkladem motoru s vnějším spalováním. Palivo (uhlí, dřevo, nafta, cokoliv) se v parním stroji spaluje vně motoru za účelem vytvoření páry a pára vytváří pohyb uvnitř motoru. Vnitřní spalování je mnohem efektivnější (méně paliva na ujetý kilometr) než spalování vnější a navíc motor s vnitřním spalováním je mnohem menší než odpovídající motor s vnějším spalováním. Dobrým příkladem vnitřního spalování je staré dělo z doby války za nezávislost. Pravděpodobně jste viděli vojáky ládovat dělo střelným prachem a koulí a poté zažehnout. Vzniklé teplo a plyny pohánějí dělovou kouli ven z hlavně velmi vysokou rychlostí. Dělo využívá stejný základní princip jako pístový motor s vnitřním spalováním: Pokud přivedete malé množství paliva s vysokým obsahem energie (například benzín) do malého uzavřeného prostoru a zažehnete jej, energie se uvolní ve formě rozpínajícího se plynu. Rev:0 01.01.2007 4 EMEM-1ET8H
Čtyřdobý pracovní cyklus Píst Klikový hřídel Tlak Hoření Komprese 1. Sání 2. Komprese Výfuk Objem Sání 3. Zážeh/hoření 4. Výfuk Pístové motory se dělí do dvou skupin, 2dobé a 4dobé. Principem motoru s vratným pohybem pístu je, že do válce se vstřikuje směs vzduchu a benzínu, tato směs se zapálí a dojde k explozi, kdy síla generovaná hořením pohybuje pístem vratným pohybem a tento vratný pohyb se převádí na rotační pohyb pomocí klikové hřídele. Téměř všechna vozidla v současnosti používají takzvaný čtyřdobý spalovací cyklus pro přeměnu paliva na pohyb. Čtyřdobý pracovní cyklus je také znám jako Ottův cyklus na počest Nikolause Otta, který jej vynalezl v roce 1867. Vodorovná osa grafu představuje tlak uvnitř spalovací komory a svislá osa představuje objem spalovací komory. Čtyři doby jsou: 1. Sání (A-B): Píst je nahoře, sací ventil se otevírá a píst se pohybuje dolů. Benzínové motory nasávají plný válec směsi vzduchu a benzínu. U vznětových motorů se do spalovací komory nasává pouze vzduch. 2. Komprese (B-C): Píst se pohybuje zpět, aby stlačil směs palivo/vzduch, takže tlak a teplota rostou. Palivo se odpařuje v důsledku ohřevu stlačeným vzduchem. Kompresní poměr benzínového motoru je přibližně 10:1 a u vznětového motoru je přibližně 25:1 Rev:0 01.01.2007 5 EMEM-1ET8H
Hoření Komprese 1. Sání 2. Komprese Výfuk Sání 3. Zážeh/hoření 4. Výfuk 3. Zážeh/hoření (C-D): Píst je nahoře v takzvané horní úvrati (TDC Top Dead Centre). U benzínových motorů zážeh zajišťuje elektrická jiskra vznikající v zapalovací svíčce. U vznětových motorů je palivo vstřikováno do spalovací komory těsně před horní úvratí pístu a směs vzduchu a paliva je zažehnuta kompresním teplem. Směs se zcela nespálí během zážehu. Výsledkem je určitá časová prodleva mezi zážehem a maximálním tlakem, který vznikne ve spalovací komoře. Směs vzduch/palivo ve válci exploduje, čímž je píst tlačen směrem dolů. 4. Výfuk (D-E): Jakmile je píst úplně dole v takzvané dolní úvrati (BDC), výfukový ventil se otevře a výfukové plyny odejdou z válce do výfukového potrubí. Nyní je motor připraven na další cyklus, takže začne nasávat další vzduch a palivo. Rev:0 01.01.2007 6 EMEM-1ET8H
Dělení motorů Pracovní cyklus Počet válců Uspořádání válců Uspořádání ve vozidle Zážehový (motor se zážehem jiskrou) Vznětový (motor se zážehem kompresí) 4 válce V řadě Podélné 6 válců Do V Příčné Chlazení vodou vzduchem Pracovní cyklus čtyřdobý dvoudobý Protilehlé Motor vpředu Pohon p. kol Motor vpředu Pohon z. kol Ventilový mechanismus s vačkovým hřídelem v hlavě válců (OHC) s vačkovým hřídelem v klikové skříni (OHV) Motor v středu Pohon z. kol Motor vzadu Pohon z. kol Motory je možné rozdělit následovně: Princip funkce: zážehový (motor se zážehem jiskrou) nebo vznětový (motor se zážehem kompresí) Chlazení: vodou nebo vzduchem chlazené Pracovní cyklus: dvoudobý nebo čtyřdobý Ventilový mechanismus: konstrukce s vačkovým hřídelem v hlavě válců (OHC) nebo s vačkovým hřídelem v klikové skříni (OHV) Počet válců: motory mohou mít 4, 6 nebo 8 válců. Uspořádání válců: u víceválcového motoru jsou válce obvykle uspořádány v řadě, do V nebo jsou protilehlé. U řadového motoru jsou válce uspořádány v řadě. U řadového provedení je blok válců velmi jednoduchý a hlava válců je monolitní, takže motor je lehký a kompaktní. V řadovém motoru najdeme obvykle 3, 4, 5 nebo 6 válců. Motor typu V je obvykle k dispozici se 6, 8,10 nebo 12 válci. Ty najdeme obvykle ve velkých nebo sportovních vozidlech. Motor s protilehlými válci je k dispozici se 6, 8, 10 nebo 12 válci. Díky nízkému těžišti se používá hlavně ve sportovních vozidlech. Rev:0 01.01.2007 7 EMEM-1ET8H
Pracovní cyklus Počet válců Uspořádání válců Uspořádání ve vozidle Zážehový (motor se zážehem jiskrou) Vznětový (motor se zážehem kompresí) 4 válce V řadě Podélné 6 válců Do V Příčné Chlazení vodou vzduchem Pracovní cyklus čtyřdobý dvoudobý Protilehlé Motor vpředu Pohon p. kol Motor vpředu Pohon z. kol Ventilový mechanismus s vačkovým hřídelem v hlavě válců (OHC) s vačkovým hřídelem v klikové skříni (OHV) Motor v středu Pohon z. kol Motor vzadu Pohon z. kol Uložení ve vozidle Uložení ve vozidle může být podélné nebo příčné, vpředu, uprostřed nebo v zadní části vozidla. Například vozidlo s motorem vpředu a pohonem zadních kol má motor uložený vpředu (podélně) a zadní kola jsou poháněna prostřednictvím kardanového hřídele, který je spojený s převodovkou. Motor vpředu (příčné uložení) a pohon předních kol mají většinou malá vozidla, protože rotační osa motoru a hnací náprava jsou uspořádány paralelně, což snižuje nároky na montážní prostor. Motory uprostřed jsou zejména u vozidel orientovaných spíše na výkonnost než pohodlí cestujících, takže toto uspořádání se používá hlavně ve sportovních vozidlech. Rev:0 01.01.2007 8 EMEM-1ET8H
Obecné požadavky na motory Nízká hlučnost Jednoduchá údržba Kompaktní a lehký Nízké emise Dobrá ovladatelnost Motor musí splňovat různé požadavky. Globálně každý parametr souvisí s jiným a může ovlivňovat výkonnost motoru. Požadavky jsou: Nízké emise: Efektivní spalování motoru je hlavním klíčem ke snižování emisí výfukových plynů. Toho je možné dosáhnout různými konstrukcemi spalovací komory. Kompaktní a lehký: Pokud víme, že podíl hmotnosti motoru činí přibližně 10-15 % celkové hmotnosti vozidla, další cestou ke zvyšování výkonu a snižování spotřeby paliva je zmenšování rozměrů a snižování hmotnosti motoru. Při stejném výkonu bude výkonnost vozidla s lehčím motorem vyšší a spotřeba paliva nižší. Ovladatelnost: Jednoduché ovládání řidičem, pro zachování bezpečnosti jízdy. Hlučnost: Jelikož motor získává hnací energii spalováním paliva, nelze se vyhnout hluku a vibracím. Důležité je, aby se u hluku a vibrací zabránilo jejich přenosu do prostoru pro cestující. Údržba: Protože motor tvoří jednu z mechanických částí vozidla, je důležité zachovat přístup k součástem, které vyžadují servis. Rev:0 01.01.2007 9 EMEM-1ET8H
Vrtání x zdvih, zdvihový objem, kompresní poměr Průřez válce (cm) Celkový zdvihový objem : V (cm 3 ) Zdvih : S (cm) Průřez válce : (cm) Zdvih Krátký zdvih Vyšší kompresní poměr = vyšší výkon Objem spal. komor Dlouhý zdvih Objem válce Objem válce Objem spal. komory = kompresní poměr Čtvercový zdvih Zdvihový objem má vliv na velikost motoru. Zdvihový objem válce je objem určitého válce mezi dolní (BDC) a horní (TDC) úvratí pístu. Celkový zdvihový objem je pak dán součtem zdvihových objemů všech válců. Zdvihový objem válce se vypočítá jako součin průřezu válce a velikosti zdvihu. Průřez se vypočítá z průměru válce. Vrtání a zdvih se u každého motoru mohou lišit, i když má motor stejný počet válců a zdvihový objem. Důvodem je odlišné vrtání a zdvih. Zdvihový objem motoru je vyjadřován v cm³ nebo v l. Kompresní poměr se vypočítá jako podíl objemu válce a objemu spalovací komory. Objem spalovací komory je prostor mezi pístem a hlavou válce, když píst je v horní úvrati (TDC). Krátký zdvih: Krátký zdvih se používá u vysoce výkonných motorů. Poměr zdvih/vrtání je menší než 1, což znamená, že zdvih je menší než vrtání. Dlouhý zdvih: Dlouhý zdvih se využívá pro dosažení vysokého točivého momentu. Poměr zdvih/vrtání je větší než 1, což znamená, že zdvih je větší než vrtání. Čtvercový zdvih: Poměr zdvih/vrtání je 1; to znamená, že zdvih je stejný jako vrtání. Rev:0 01.01.2007 10 EMEM-1ET8H
Výkon a točivý moment motoru Vznětový motor Kompresní tlak 75 kg 1 m za 1 s Zážehový motor Základní výkonnost motoru charakterizují dva hlavní parametry; výkon a točivý moment motoru. Obecně je nejdůležitějším parametrem výkonnosti motoru jeho výkon, který je někdy vyjadřován v koňských silách (k). Výkon je množství práce provedené za definovanou jednotku času. Tento koncept navrhl James Watt, který v Anglii vynalezl parní stroj. Jedna koňská síla (k) je výkon potřebný na zvednutí 75kg břemene o jeden 1 m za jednu sekundu. Častěji používaná zkratka pro koňskou sílu (k) je PS, která je odvozená od německého slova Pferdestärke. Výkon motoru je v současnosti udáván v kw. V systému SI se používá jednotka W (watt). Jeden k je cca 735,4 W. Tedy 100 k je 73,5 kw nebo 100 kw je 136 k. V technických údajích občas vidíte doplňková slova (čistý) nebo (hrubý) napsaná před jednotkou kw při ot/min. "Hrubý" je výkon motoru, který je vymontován z vozidla, a "čistý" je výkon motoru instalovaného ve vozidle. U benzínového motoru je čistý výkon oproti hrubému výkonu nižší o 15 %. Důvodem jsou třecí síly v převodovce, pneumatik atd. Pokud není uvedeno jinak, tak větší hodnota je hrubá. Výkon motoru je funkcí času. Výkon motoru roste úměrně s počtem otáček, protože množství práce za jednotku času roste s vyššími otáčkami. Nicméně zásluhou dynamických součástí, které se nemohou otáčet rychleji nad určitou hodnotu, mají otáčky a výkon určité hranice. To je důvod, proč maximální výkon je uváděn při určitých otáčkách, například 100 kw při 6000 ot/min. Rev:0 01.01.2007 11 EMEM-1ET8H
Vznětový motor Kompresní tlak 75 kg 1 m za 1 s Zážehový motor Točivý moment je kroutící síla působící na rotační součást, například šroub, pneumatiku, klikový hřídel atd. Závisí nejen na působící síle, ale také na délce ramene, na kterém síla působí. Definice říká, že točivý moment je roven součinu síly a páky, přičemž délka ramene se počítá od středu rotoru k bodu, kde síla působí. U motoru je točivý moment roven součinu síly, kterou tlačí píst, a vzdálenosti os klikového čepu a středu klikové hřídele. Velikost točivého momentu je tedy dána silou, kterou píst tlačí na ojnici, tedy silou generovanou hořením směsi. Výkonnostní graf točivého momentu odpovídá síle, kterou písty působí na klikový hřídel při určitých otáčkách. Protože tato síla je nakonec přenášena na kola, výsledná síla vozidla bude malá, když točivý moment motoru bude malý. Naopak výsledná síla bude velká, když točivý moment motoru bude velký. Točivý moment je dán mnoha faktory, zejména množstvím nasávaného vzduchu do válce. Pokud jde o množství nasávaného vzduchu, je při nízkých otáčkách pohyb pístu pomalý, a tedy i toto množství nízké. Při vysokých otáčkách je pohyb pístu rychlý, a tedy i množství nasávaného vzduchu velké. Ale při příliš vysokých otáčkách se může sací ventil uzavírat dříve, než se správné množství vzduchu stačí nasát do válce. V tomto případě se množství nasávaného vzduchu v jednom cyklu (objemová účinnost) sníží, takže se sníží i točivý moment motoru. Rev:0 01.01.2007 12 EMEM-1ET8H
Součásti motoru, přehled Hlava válců Ventilace klikové skříně Vačkový hřídel Vahadlo Ventily Zdvihátko Hlava válců Hlava válců Výfuk Píst Pístní čep Vložka válce Výfukový kanál Kliková skříň Ojnice Klikový hřídel Setrvačník Olejové čerpadlo a sítko Olejová vana Motor se skládá z následujících hlavních součástí: Blok motoru s klikovým hřídelem, klikovou skříní, pístem a ojnicí Hlava válců s vačkovým hřídelem, ventily a pohonem ventilů Systém sání Výfukový systém Mazací systém Chladicí systém Přídavné systémy, například turbodmychadlo Rev:0 01.01.2007 13 EMEM-1ET8H
Blok motoru Vodní plášť Poloviční plášť Hluboký plášť Sériové číslo Rok výroby Objem motoru Třída motoru Válce Palivo Bezvložkový typ Mokrý typ vložek Suchý typ vložek Typy a konstrukce Blok válců je základní částí motoru. Je vyroben z litiny (vznětový motor) nebo hliníku. Obsahuje válec, ve kterém píst vykonává vratný pohyb, vodní plášť udržující provozní teplotu válce na přijatelné hodnotě a dole umístěnou klikovou skříň a hřídel. Úlohou válce je vést píst s jeho vratným pohybem, odolávat tlakům a teplotám při procesu spalování, zajišťovat řádné chlazení a sloužit jako uložení pro klikovou hřídel. Z pevnostních důvodů je obecně blok válců vznětového motoru vyráběn z litiny, protože je vysoce odolná proti opotřebení, korozi a je schopná odolávat velkým vznikajícím kroutivým silám. V poslední době se stále častěji u benzínových motorů používá hliníková slitina. Hliník je lehčí a lépe předává teplo než ocel a je proto pokládán za ideální materiál pro benzínové motory. Z důvodu zvýšení pevnosti bloku se používá kostrová stavba bloku válců. Číslo motoru: Identifikační číslo motoru je vyraženo na plošce na hraně bloku motoru vpravo vzadu. Rev:0 01.01.2007 14 EMEM-1ET8H
Vodní plášť Poloviční plášť Hluboký plášť Sériové číslo Rok výroby Objem motoru Třída motoru Válce Palivo Bezvložkový typ Mokrý typ vložek Suchý typ vložek Vložka válce: Stěna válce (označovaná jako vložka válce) je ve stálém kontaktu s pohybujícím se pístem. Proto je mazána motorovým olejem. Vložka válce musí splňovat přísné požadavky na odolnost proti vysokým teplotám a opotřebení. Obecně, pokud je blok motoru vyroben z litiny, vložka válce je vytvořena leštěním litinového válce. Pokud je blok motoru vyroben z hliníkové slitiny, pak je vnitřní stěna bloku chráněna vložkou válce z litiny z důvodu ochrany bočních stěn proti opotřebení. Existují také bloky válců bez vložek. I když je výroba bloku válců bez vložky nákladnější, motor je lehčí a kompaktnější a je proto vítán především u automobilů s vysokým výkonem. Mokrý typ vložek válců se u motorů Hyundai nepoužívá. Vodní plášť: Cesta pro chladicí vodu prochází okolo vložky válce a nazývá se vodní plášť. Je nutný pro udržení teploty motoru na určité hodnotě absorbováním tepelné energie, která je zbytkovou energií při procesu spalování. Může jít o siamský nebo plnoplášťový typ. V nejnovějších modelech se vodní plášť používá kromě bloku motoru také ve sběrném potrubí. Rev:0 01.01.2007 15 EMEM-1ET8H
Vodní plášť Poloviční plášť Hluboký plášť Sériové číslo Rok výroby Objem motoru Třída motoru Válce Palivo Bezvložkový typ Mokrý typ vložek Suchý typ vložek Kliková skříň: Přídavná zařízení, například alternátor, kompresor klimatizace, konzole motoru a olejové čerpadlo posilovače řízení jsou upevněna ke klikové skříni. Kliková skříň je součástí bloku válců nebo je k bloku motoru přišroubována. Materiál klikové skříně musí vyhovět nárokům na odolnost proti kroutivým silám a vibracím. Protože typ s polovičním pláštěm má malou délku, může být blok lehký. Nicméně síla spojení není tak velká ve srovnání s typem s hlubokým pláštěm, protože plocha spojení je malá. Navíc i plocha pro instalaci přídavných zařízení je menší. Na spodní části bloku válců je rovněž montována olejová vana. Slouží pro shromažďování oleje, který motor jednak maže, jednak chladí. Vana se vyrábí z lisovaného plechu a utěsňuje se pryžovým těsněním stejně jako víko ventilů. Antivibrační ocel je charakterizována plastovou vložkou, která je vložena mezi dvě vrstvy oceli a zabraňuje vibracím. Rev:0 01.01.2007 16 EMEM-1ET8H
Píst a ojnice Horní konec pístu Místo pro kroužky Vybrání pro ventil Hlava pístu Oko pístu Ocelová kruhová vložka Spalovací tlak Litinová vložka Oko pístu Mazací kroužek Pístní čep Ojnice Píst Ojnice Čelo Velký Ložisko Malý Víčko ložiska Píst má následující funkci: Přenést spalovací tlak na klikový hřídel prostřednictvím pístního čepu a ojnice Oddělit spalovací komoru od klikové skříně Předat teplo stěně válce Píst tvoří hlava pístu, horní konec pístu, prostor pro kroužky, oko pístu a plášť pístu. Hlava pístu musí odolat vysokým tlakům a teplotám, například až 200 kg/cm² a 2000 C u vznětového motoru. Tvar pístu závisí na konstrukci spalovací komory a má vliv na kvalitu spalování. Prostor mezi hlavou pístu a prvním kroužkem se označuje jako horní konec pístu. Jeho úlohou je chránit první pístní kroužek před přehřátím. Prostor pro kroužky spolu s pístními kroužky utěsňuje spalovací komoru a odděluje ji od klikové skříně a naopak. V oku pístu je pístní čep. Plášť pístu má následující funkce: Vedení pístu Přenos bočních sil Rozprostření olejového filmu na stěnu válce Odvedení tepla na stěnu válce a do motorového oleje Rev:0 01.01.2007 17 EMEM-1ET8H
Horní konec pístu Místo pro kroužky Vybrání pro ventil Hlava pístu Oko pístu Ocelová kruhová vložka Spalovací tlak Litinová vložka Oko pístu Mazací kroužek Pístní čep Ojnice Píst Ojnice Čelo Velký Ložisko Malý Víčko ložiska Píst musí splňovat následující požadavky: Nízká hmotnost z důvodu omezení setrvačné síly vratného pohybu pístu. Schopnost odolat vysokým spalovacím tlakům a teplotám Požadavkům vyhovují lehké písty z hliníkové slitiny. K dispozici jsou kované nebo lité písty z tepelně zpracované hliníkové slitiny. V důsledku extrémně vysokých teplot při spalování hlava pístu expanduje a zvětšuje svůj průměr. Ocelové vložky ve formě ocelových kroužků nebo nálitků brání zvýšené roztažnosti pístu. Stěna pístu je ve směru pístního čepu silnější než ve směru tlaku. Z tohoto důvodu je tepelná roztažnost pístu větší ve směru pístního čepu. Z důvodu kompenzace tohoto jevu píst tvoří ovál s menším průměrem ve směru pístního čepu. Ojnice a pístní čep Ojnice jsou obvykle vyrobeny z oceli. Nejsou pevně spojeny ani na jednom konci, takže úhel mezi ojnicí a pístem se může měnit během pohybu ojnice nahoru a dolů a ojnice může rotovat okolo klikového hřídele. Malé oko ojnice je spojeno s pístním čepem, který je nejčastěji zatlačen do ojnice, ale může se otáčet v pístu. Velké oko ojnice je spojeno prostřednictvím ložiskového čepu s ramenem klikového hřídele a běží na vyměnitelných pouzdrech ložisek, která jsou přístupná díky šroubům ojnice, které přidržují ložiskové víčko na velkém oku ojnice. Typicky vede skrz ložisko a velké oko ojnice otvor, takže stlačený motorový olej stříká na tlakovou stranu stěny válce, čímž maže píst a pístní kroužky. Rev:0 01.01.2007 18 EMEM-1ET8H
Pístní kroužek Kompresní kroužky Průměr kroužku Čelo kroužku Strana kroužku Kloub spojení Radiální tloušťka Průměrové napětí Tečné napětí Šířka Olejové mazací kroužky Olejové ventily Dosedací plocha Kanál Spaliny Píst Válec Píst Válec Olej Pístní kroužek je otevřený kroužek, který je uložen v drážce na vnějším plášti pístu. Tři hlavní funkce pístních kroužků v motorech s vnitřním spalováním jsou: Těsnění spalovací komory Podpora přenosu tepla z pístu na stěnu válce. Regulace spotřeby motorového oleje. Většina automobilových pístů má tři kroužky: dva pro těsnění komprese (kompresní kroužky); jeden pro těsnění oleje (kroužek pro stírání oleje). Typické kompresní kroužky mají pravoúhlý, zkosený nebo lichoběžníkový profil. Typické stírací kroužky bez pružiny jsou těsnicí kroužky Napier nebo Napier s úkosem. Typické stírací kroužky s pružinou jsou dvoudílné s vinutou pružinou nebo trojdílné s rozpěrnou pružinou. Pístní kroužky se opotřebovávají během pohybu nahoru a dolů ve válci. Z důvodu minimalizace tohoto opotřebení jsou vyrobeny z velmi tvrdého materiálu - obecně litiny - a dolní stírací kroužek má během klesání pístu za úlohu zanechávat na stěně válce několik mikrometrů silnou vrstvu mazacího oleje. Při instalaci nových pístních kroužků je kritickým parametrem axiální vůle. Aby bylo možné kroužek na píst instalovat, je kroužek v jednom bodě na obvodu přerušený. Po instalaci kroužků a vložení pístu do válce za pomoci svěrky na kroužky se měří šířka axiální vůle pomocí listového spároměru, která musí být v požadovaném rozpětí. Příliš malá vůle za horkých podmínek může vést k zadření pístu. Příliš velká vůle indikuje zvýšené opotřebení válce a bude způsobovat nepřijatelné "prosakování" spalin. Rev:0 01.01.2007 19 EMEM-1ET8H
Klikový hřídel Horní ložisko Píst Kluzné ložisko Pístní čep Ojnice Kluzné ložisko Ložisko ojnice Ložisko klikového hřídele Čepy klikového hřídele Setrvačník Klikový čep Dolní ložisko Zadní uložení hřídele 5 a 2 6 a 1 3 a 4 6válcový klikový hřídel Olejový kanálek Protizávaží Typy a konstrukce Klikový hřídel je součástí motoru, která přeměňuje lineární vratný pohyb pístu na rotaci. Součásti tohoto procesu jsou: Píst s pístními kroužky a pístním čepem Ojnice Klikový hřídel Setrvačník Písty se pohybují nahoru a dolů mezi dolní (BDC) a horní úvratí (TDC). Každý píst je spojen s klikovým hřídelem prostřednictvím pístního čepu a ojnice. Ojnice se proto pohybují lineárně i rotují. Otáčivý pohyb klikového hřídele je dále přenášen na přídavná zařízení, například setrvačník, olejové čerpadlo, vodní čerpadlo atd. Instalovány mohou být také přídavné vyvažovací hřídele za účelem omezení nebo eliminace vibrací motoru. Konstrukce klikového hřídele závisí na: Počet válců Uspořádání válců (v řadě, do V nebo protilehlé) Časování zážehu Počet ložisek klikového hřídele Spalovací síla Rev:0 01.01.2007 20 EMEM-1ET8H
Horní ložisko Píst Kluzné ložisko Pístní čep Ojnice Kluzné ložisko Ložisko ojnice Ložisko klikového hřídele Čepy klikového hřídele Setrvačník Klikový čep Dolní ložisko Zadní uložení hřídele 5 a 2 6 a 1 3 a 4 6válcový klikový hřídel Olejový kanálek Protizávaží Klikové hřídele jsou dynamicky vyvážené. Toho je dosaženo kompenzačními otvory na čepu klikového hřídele. Doplňkové protiváhy kompenzují hmotu čepů klikového hřídele. Ložisko klikového hřídele: Ložisko podporuje hladké otáčení klikového hřídele. Obecně se pro klikový hřídel motoru používá kluzné ložisko. Kluzná ložiska nabízejí větší kontaktní plochu, proto mohou nést větší síly ve srovnání s valivými ložisky. Moderní 4válcové řadové motory mají 5 (starší motory 3) ložiska klikového hřídele. Motory do V mají méně ložisek klikového hřídele, protože klikový hřídel je kratší. Olej je používán proto, aby se materiály kluzných ložisek a klikového hřídele nedostaly do kontaktu a byly odděleny při každém zatížení motoru. To umožňují olejové kanálky v klikovém hřídeli a kluzných ložiscích. Tloušťka vrstvy se mění v závislosti na zatížení a teplotě motoru. Pokud je příliš tenká, může docházet k tření a zablokování motoru. Pokud je silná, motor může vibrovat nebo být hlučný. Rev:0 01.01.2007 21 EMEM-1ET8H
Setrvačník a vyvažovací hřídel Setrvačník Účel setrvačníku Dvojhmotový setrvačník Vyvažovací hřídel Účel vyvažovacího hřídele Setrvačník Setrvačník se spojen s klikovým hřídelem za účelem zachování plynulé rotace a omezení nestejnoměrnosti rotační sily. Protože k zážehu dochází pouze jednou během dvou otáček klikového hřídele, setrvačnost setrvačníku je potřebná během sání, komprese a výfuku. Pokud by setrvačník nebyl instalován, rotační síla klikového hřídele by se během těchto fází omezila a motor by mohl zhasnout při nízkých otáčkách motoru, například při volnoběhu. U manuální převodovky je kotouč spojky spojen s plochou stranou setrvačníku za účelem přenosu hnací síly na převodovku. Dvojhmotový setrvačník Dvojhmotový setrvačník je navržen tak, aby pohlcoval vibrace motoru před tím, než jsou přeneseny na hnací ústrojí, kde mohou způsobovat rachocení ozubení. Toho je dosaženo tím, že klasický setrvačník je rozdělen na dvě části: primární část (1.), která je přišroubována ke klikovému hřídeli, sekundární část (2.), na kterou je přišroubována spojka a ozubený věnec (5.) pro motor startéru. Primární část setrvačníku obsahuje pružiny (3.) pro izolaci vibrací motoru a omezovač točivého momentu (4.), který brání špičkovým hodnotám točivého momentu v překročení hodnot přípustných pro součásti motoru a převodovky. Pokud dojde k výskytu špičkové hodnoty točivého momentu, omezovač točivého momentu umožní primární části setrvačníku, aby se otáčela nezávisle na sekundární části, což brání poškození hnacího ústrojí a převodovky. Rev:0 01.01.2007 22 EMEM-1ET8H
Setrvačník Účel setrvačníku Dvojhmotový setrvačník Vyvažovací hřídel Účel vyvažovacího hřídele Vyvažovací hřídel Písty, ojnice a klikový hřídel generují setrvačné síly v důsledku přímočarého vratného a rotačního pohybu. Jeden nebo dva vyvažovací hřídele uložené paralelně s klikovým hřídelem pomáhají omezit nebo eliminovat výskyt těchto sil. Graf představuje vztah mezi setrvačnou silou (svislá osa) vznikající při různých úhlech natočení klikového hřídele (vodorovná osa). Když horní setrvačná síla prvního a čtvrtého pístu je na maximální hodnotě, setrvačná síla druhého a třetího pístu je nízká. Z tohoto vztahu víme, že setrvačné síly (nízká a vysoká) jsou generovány 2krát za jednu otáčku klikového hřídele. Vyvažovací hřídel, jehož průřez má tvar polokruhu, se používá pro omezení vibrací motoru. Vyvažovací hřídel se otáčí opačným směrem a dvakrát rychleji než klikový hřídel. Tato přídavná setrvačná síla generovaná vyvažovacím hřídelem omezí nebo eliminuje vibrace. Rev:0 01.01.2007 23 EMEM-1ET8H
Těsnění Hlava válců Těsnění hlavy válců Tepelně odolné nerezové kroužky Sada těsnění motoru Blok motoru Tekuté těsnivo Olejová vana Olejové těsnění Těsnění těsní díky stlačení mezi dva nepohyblivé díly, kde by mohl procházet plyn nebo tekutina. Většina těsnění je vyrobena pro jedno použití. Mohou být vyrobena z měkkých materiálů, například korku, gumy, nitridu, papíru, tepelně odolných materiálů nebo grafitu; nebo také mohou být vyrobena z měkkých slitin a kovů, například mosazi, mědi, hliníku nebo měkkého ocelového plechu. Takové materiály je možné používat samostatně nebo v některých případech kombinovaně za účelem vytvoření materiálu s požadovanou funkcí. Výběr materiálu a konstrukce závisí na těsněné látce, tlaku a teplotě a materiálu a povrchu, které budou těsněny. Těsnění hlavy válců těsní a odolávají spalovacím tlakům v motoru mezi hlavou válců a blokem motoru. Moderní těsnění hlavy válců musí být navržena tak, aby odolávala vysokým teplotám a detonacím motoru. Některá moderní vysokoteplotní těsnění hlavy válců se nazývají 'anizotropní'. To znamená, že těsnění je navrženo tak, aby odvádělo teplo bočně za účelem rychlejšího přenosu tepla z motoru do chladicí kapaliny. Normálně mají ocelové jádro. Na obě strany jádra těsnění jsou přidány speciální materiály, které zajišťují dokonalé utěsnění při měnícím se točivém momentu. Některá těsnění hlavy válců také zahrnují tepelně odolné nerezové kroužky, které těsnění pomáhají odolat teplotě a tlaku uvnitř válce. Navíc mnoho těsnění hlavy má na obou stranách silikonovou vrstvu za účelem zlepšení těsnicích vlastností za studena během startování a zahřívání. Těsnění hlavy válců také brání průniku oleje a řídí průtok chladicí kapaliny mezi blokem a hlavou a jsou vybavena lemy a kroužky, které brání průsaku a korozi. Rev:0 01.01.2007 24 EMEM-1ET8H
Hlava válců Těsnění hlavy válců Tepelně odolné nerezové kroužky Sada těsnění motoru Blok motoru Tekuté těsnivo Olejová vana Olejové těsnění Některé materiály jsou navrženy tak, aby při použití zvětšily svůj objem a zlepšily těsnicí schopnost. Například když olej v krytu hlavy válců penetruje hranu těsnění, dojde ke zvětšení jeho objemu o přibližně 30 %. Tento efekt nabývání objemu zvyšuje těsnicí tlak mezi těsnicími plochami hlavy a krytu a pomáhá utěsnit potenciální průsaky. Těsnění okolo rotačních částí se může rychle opotřebit a způsobit průsak. Pro utěsnění těchto dílů jsou potřebná olejová těsnění. Nejčastěji se používá dynamické břitové olejové těsnění. To má tvarovaný dynamický gumový břit, který udržuje v kontaktu s těsněným hřídelem kruhová vinutá pružina, která se nazývá podvazková pružina. Podobný těsnicí princip se používá pro utěsnění dříku ventilu, aby olej nepronikal do spalovací komory motoru. Rotační a posuvné hřídele je také možné těsnit kroužky O, ale obecně nejsou ve většině aplikací tak odolné jako břitová těsnění. Moderní olejová těsnění využívají různé materiály a některá jsou impregnována speciálními materiály, které mají zvýšit jejich těsnicí schopnosti na opotřebených hřídelích. Obecně platí, že olejová těsnění mají pokaždé být měněna při opravě součásti. Rev:0 01.01.2007 25 EMEM-1ET8H
Hlava válců Sací vačkový hřídel Výfukový vačkový hřídel Zmáčknutí Sací kanál Výfukový kanál Vířivý efekt Střecha Vana Klín Přímé vstřikování Nepřímé vtřikování Spalovací komory vznětového motoru Typy a konstrukce Hlava válců přišroubovaná na horní stranu bloku motoru tvoří horní část spalovací komory. Řadové motory mají pouze jednu hlavu válců pro všechny válce. Motory do V a s protilehlým uspořádáním válců mají samostatnou hlavu válců pro každou řadu válců. Stejně jako bloky motorů mohou být hlavy válců vyrobeny z litiny nebo hliníkové slitiny. Hlava vyrobená z hliníkové slitiny je lehčí než hlava vyrobená z litiny. Hliník také rychleji odvádí teplo než ocel. Hlava válců obsahuje většinu součástí spalovací komory, například ventily, zapalovací svíčky nebo vstřikovače. Uvnitř hlavy válců jsou kanálky, kterými se dopravuje směs palivo/vzduch ze sacího potrubí k sacím ventilům, výfukové plyny od výfukových ventilů do výfukového potrubí a chladicí kapalina chladící hlavu a motor. Hlavy válců jsou navrženy tak, aby pomáhaly zlepšit víření nebo turbulence směsi vzduch-palivo a bránily usazování kapiček paliva na povrchu spalovací komory nebo stěny válce. Když je směs vzduch-palivo stlačena mezi pístem a plochou částí hlavy válců, dochází k takzvanému zmáčknutí. To znamená stlačení plynů za účelem zvýšení jejich rychlosti a turbulence. Rev:0 01.01.2007 26 EMEM-1ET8H
V benzínových motorech se tři nejoblíbenější konstrukce spalovacích komor nazývají: Hemisférická stříška Vana Klín. Hemisférická spalovací komora neboli stříška má sací ventil na jedné straně komory a výfukový ventil na druhé. To umožňuje příčný průtok. Směs vzduch-palivo je přiváděna z jedné strany a výfukové plyny odcházejí druhou stranou. Takové rozmístění ventilů ponechává prostor pro relativně velké ventily a kanály. Jelikož je svíčka uprostřed polokoule, čelo plamene nemusí urazit takovou vzdálenost jako u jiných konstrukcí, takže spalování je rychlé a efektivní. Tato konstrukce je běžná u mnoha osobních vozidel. Spalovací komora ve tvaru vany je oválná jako obrácená vana. Ventily jsou instalovány svisle a vedle sebe, takže se snadno ovládají. Svíčka je na jedné straně a vytváří krátký plamen. Spalovací komora ve tvaru klínu se zužuje směrem od svíčky, která je umístěna u širší části klínu. Ventily jsou v řadě a odkloněné od svislé osy. Tato konstrukce má obvykle menší povrch než ostatní, takže plocha, kde může palivo kondenzovat, je menší. Po spálení zbude menší množství nespáleného paliva, takže emise uhlovodíků jsou nižší. U vznětových motorů jsou 2 hlavní typy spalovacích komor. Pro přímé a nepřímé vstřikování! Obě jsou navrženy tak, aby podporovaly turbulence, které napomáhají lepšímu míchání vzduchu se vstřikovaným palivem. Motory používající přímé vstřikování mají hlavu válců s plochým čelem. Spalovací komora je nad pístem. U přímého vstřikování je píst dost plochý nebo má mělkou dutinu. Hlavní spalovací komora je mezi hlavou válců a horní částí pístu, ale menší samostatná komora je v hlavě. Palivo je vstřikováno do této menší komory, která může mít různou konstrukci. Vířivá komora je kulovitá a propojená s hlavní komorou šikmým kanálem. Během komprese kulovitý tvar umožňuje víření vzduchu v komoře. To napomáhá lepšímu míchání vzduchu a paliva, což zlepšuje spalování. Rev:0 01.01.2007 27 EMEM-1ET8H
Sací a výfukové ventily Výfukové ventily Pružina Těsnění dříku ventilu Vedení ventilu Dřík ventilu Sací ventily Malý sací ventil, změnšený přívod vzduchu Talíř ventilu Sedlo ventilu široký Velký sací ventil, zvětšený přívod vzduchu Úzký Velikost ventilu Proměnlivé stoupání pružiny Vnitřní pružina Vnější pružina 4dobé benzínové a vznětové motory používají ventily, které jsou umístěny v hlavě válců. Sací ventily umožňují přívod pouze vzduchu nebo směsi vzduch-palivo, takže mohou pracovat při nižších teplotách než ventily výfukové. Jsou obvykle větší než výfukové ventily, protože tlak sání do komory je mnohem nižší než tlak výfukových plynů odcházejících z válce. Různé motory používají různá uspořádání ventilů. V případě více než jednoho sacího ventilu je sání lepší. Přídavný sací ventil umožňuje konstrukci většího průřezu sacích kanálů a volnější proudění do válce, takže motor má lepší plnění. Podobně dva výfukové ventily umožňují zvětšení výfukových kanálů, které zajišťují volný odchod výfukových plynů z válce. Ventily jsou extrémně zatěžovány i při normálních podmínkách. Používají se různé povrchové úpravy za účelem zvýšení odolnosti ventilů vůči opotřebování, opalování a korozi. Sací ventily jsou vyrobeny z ocelí s příměsí chromu nebo křemíku z důvodu zvýšení odolnosti proti korozi a manganu nebo niklu za účelem zvýšení pevnosti. Výfukové ventily jsou vyrobeny ze slitiny na bázi niklu. Talířový ventil má 2 hlavní části, dřík a talíř ventilu. Ten dosedá do kanálu v hlavě. Ventil spolu se sedlem tvoří plynotěsný uzávěr. Během provozu přenáší talíř v blízkosti dosedací plochy ventilu teplo na sedlo. Jeho část je odváděna nahoru do dříku ventilu. Dřík přenáší teplo na vodítko, takže dřík je nejchladnější částí ventilu. Sedlo ventilu a vodítko jsou také chlazené chladicí kapalinou v kanálech okolo ventilových kanálů. Protože se ventil otevírá a zavírá, přirozeně má sklon k rotaci, velmi pozvolna, takže dosedá na novou plochu. Rev:0 01.01.2007 28 EMEM-1ET8H
Výfukové ventily Pružina Těsnění dříku ventilu Vedení ventilu Dřík ventilu Sací ventily Malý sací ventil, změnšený přívod vzduchu Talíř ventilu Sedlo ventilu široký Velký sací ventil, zvětšený přívod vzduchu Úzký Velikost ventilu Vnitřní pružina Vnější pružina Tak dochází k určitému samočištění, které pomáhá udržet dosedací plochu ventilu a sedlo bez karbonu. Také brání vzpříčení ventilu ve vodítku a rozkládá teplo okolo sedla ventilu. Ventil se pohybuje ve vodítku a je přesně soustředný se sedlem ventilu. Vodítko ventilu je dutý válcový díl, ve kterém se pohybuje dřík ventilu. Vodítko může být vyfrézované do kovu hlavy válců nebo do vyvrtaných děr mohou být vodítka nalisována. Litinová vodítka jsou nutná v hlavách z hliníkové slitiny, kde jsou vhodným materiálem pro vedení dříku ventilu. Mnoho hlav využívá vyměnitelná vodítka ventilů, která mají podobu kovových pouzder zalisovaných do otvorů v hlavě válců. V jiných hlavách válců jsou vodítka součástí odlitku hlavy válců, kde během výroby jsou poté převrtána podle velikosti dříku ventilu. Horní část vodítka ventilu je utěsněna pomocí těsnění dříku ventilu. Ventilová pružina vyvíjí tlak ve směru zavírání ventilu. Používá se za účelem zachování vzduchotěsnosti, aby nedocházelo k pronikání plynů. Různé používané typy se označují jako pružina s variabilním stoupáním nebo dvojitá pružina. Rev:0 01.01.2007 29 EMEM-1ET8H
Ventilový rozvod Vahadlo Hydraulické zdvihátko Vačkový hřídel Překrývání ventilů Ventil Otvírání sacího ventilu Rozvodové kolo Vačkový hřídel Komprese Uzavírání výfukového ventilu Otvírání výfuk. ventilu Sání Vrchol vačky Zdvih vačky Uzavírání sacího ventilu Operační úhel vačkové hřídele Výfuk Spalování Typy a konstrukce Ventilový rozvod je odpovědný za řízení zahájení a ukončení sání a výfuku. Hlavní součásti ventilového rozvodu jsou vačkový hřídel, seřizovač vůle, vahadlo a ventily. Existují různé typy ventilových rozvodů v závislosti na počtu vačkových hřídelů a jejich umístění. Označují se jako: OHV (ventily v hlavě válců, vačkový hřídel v bloku motoru): V tomto systému jsou ventily v hlavě válců, ale vačkový hřídel je v bloku motoru v blízkosti klikového hřídele. Zdvihátkem ventilu pohybuje vačka. Jakmile se výstupek vačky dotkne zdvihátka, zdvihátko se zvedne a přenese pohyb na rozvodovou tyčku. Ta pohne vahadlem, které tlakem ventil otevře. Existují různé druhy zdvihátek. Pevné zdvihátko je obvykle dutý litinový válec v otvoru v klikové skříni. Může se volně pomalu otáčet, takže čelní strana zdvihátka je rovnoměrně opotřebovávána vačkou. V současnosti jsou nejběžnější následující typy: OHC (vačkový hřídel a ventily jsou umístěny v hlavě válců), DOHC (dva vačkové hřídele v hlavě válců), CIH (vačkový hřídel v hlavě válců) Rev:0 01.01.2007 30 EMEM-1ET8H
Vahadlo Hydraulické zdvihátko Vačkový hřídel Překrývání ventilů Ventil Otvírání sacího ventilu Rozvodové kolo Vačkový hřídel Komprese Uzavírání výfukového ventilu Otvírání výfuk. ventilu Sání Vrchol vačky Zdvih vačky Uzavírání sacího ventilu Operační úhel vačkové hřídele Výfuk Spalování Vačkový hřídel: Vačkový hřídel ovládá otevírání a zavírání ventilů sacího kanálu, kterým se do spalovací komory dopravuje palivová směs, a výfukový kanál odvádějící výfukové plyny. Oproti klikovému hřídeli se vačkový hřídel otáčí v poměru 2:1. Proto se vačkový hřídel otočí jednou na dvě otáčky klikové hřídele. Vyčnívající část vačky se nazývá vrchol vačky. Výška se označuje jako zdvih vačky. Zdvih určuje, jak dalece se ventil otevře, mluvíme o profilu vačky. Okamžik otevírání a zavírání ventilů je určován provozním úhlem, což je úhel mezi začátkem a koncem vrcholu vačky. Překrytí ventilů je důležitou součástí provozní charakteristiky motoru. Velmi malé překrytí zajišťuje motoru hladký chod ve volnoběžných otáčkách a dobrý točivý moment při nízkých otáčkách, ale omezuje výkonnost motoru při vysokých otáčkách. Velké překrytí umožňuje skvělé sání motoru při vysokých otáčkách, ale způsobuje nerovnoměrný chod na volnoběh a při nízkých otáčkách. Vačkový hřídel je možné dále využít pro pohon rozdělovače, olejového čerpadla, palivového čerpadla nebo podtlakového čerpadla (u vznětových motorů). Vačkový hřídel se otáčí v kluzných ložiscích a je mazán motorovým olejem. Používají se dva typy konstrukce vačkového hřídele, které se označují jako plný a dutý typ. Rev:0 01.01.2007 31 EMEM-1ET8H
Zdvihátko, seřizovač vůle a vahadlo Vahadlo Hydraulické zdvihátko Mechanické zdvihátko Přítlačná pružina Pracovní komora Vratná pružina ventilu Ventil Tělo Píst Přívod oleje Vahadlo Vahadlo Tlačná tyčka Zdvihátko Řetěz Úlohou seřizovače vůle a vahadla je přeměňovat otáčivý pohyb vačkového hřídele na vratný pohyb ventilu. Mezera mezi koncem ventilu a ventilovým rozvodem se nazývá vůlí ventilu. Ta musí být zachována, pokud vačka nevyvíjí tlak za účelem otevření ventilu. Vůli je možné nastavit šroubem nebo pojistnou maticí ve vahadle nebo pomocí vymezovacích podložek. Tato nastavení je nutné provádět pravidelně. Vahadla přenášejí pohyb na ventily. Vahadlo se zvedá a klesá díky mechanismu na čepu. Některá vahadla jsou vyrobena z litiny nebo hliníkové slitiny. Ostatní jsou z lisované oceli. Mnoho motorů v současnosti používá hydraulická zdvihátka ventilů. Jejich úlohou je ztišit chod motoru a eliminovat potřebu nastavování vůle ventilů. Když motor běží, systém mazání motoru dopravuje olej pod tlakem ke zdvihátku. Oleji pomáhá pružina za účelem udržení nulové vůle ventilu, ale v systému ventilů je zachycován ve zdvihátku, když jej vačkový hřídel zvedá. Protože olej je nestlačitelný, zdvihátko se chová jako pevné zdvihátko. Když je ventil zavřený, veškeré ztráty oleje během předcházejícího zvednutí jsou nahrazeny a nulová vůle je zachována. Hydraulická zdvihátka ventilů využívají obvykle vahadla z raženého nebo lisovaného ocelového plechu nebo litého hliníku. Rev:0 01.01.2007 32 EMEM-1ET8H
Rozvodový řemen, řetěz a hnací ozubená kola Hnací kola Rozvodový řemen Hnací kola Rozvodový řemen Sací vačkový hřídel Vačkový hřídel Výfukový vačkový hřídel Hydraulický napínač řetězu Vedení rětězu Řetěz Rozvodový řemen, řetěz nebo hnací ozubená kola se používají v motorech s vačkovým hřídelem v hlavě válců, protože vačkový hřídel je dále od klikového hřídele. Také jsou možné kombinace, například rozvodový řemen a řetěz nebo rozvodový řemen a hnací ozubená kola. Typický systém s řetězovým pohonem využívá hydraulický napínač. Řetěz také využívá vodítka řetězu za účelem snížení hluku a vibrací. Mějte prosím na paměti, že hydraulické napínače je také možné najít v systému s řemenovým pohonem. Ozubený rozvodový řemen je vyroben ze syntetické gumy vyztužené skleněnými vlákny nebo ocelovými lanky. Jeho ozubení odpovídá ozubení na řemenici klikového a vačkového hřídele. Rozvodové řemeny jsou tišší než řetězy, ale obvykle vyžadují pravidelné manuální napínání. Také mají kratší životnost než řetězy. Vyžadují pravidelnou výměnu v přibližně 80 000 až 100 000 kilometrech. Klikový hřídel Klikový hřídel Rev:0 01.01.2007 33 EMEM-1ET8H
Plynule variabilní časování ventilů CVVT Rozvodový řetěz CVVT Výfuk Sání Olejový kanálek pro zajišťovací čep Komora předstihu Komora zpoždění Přívod oleje pro komoru předstihu/zpoždění Vzorový motor se systémem CVVT Olejový řídící ventil Vačkový hřídel s olejovými kanálky Vložka filtru Olejový řídicí ventil (OCV) Snímač teploty oleje Filtr U některých motorů je systém plynule variabilního časování ventilů (CVVT) instalován na sacím nebo výfukovém vačkovém hřídeli motoru. Mechanismus CVVT může měnit dobu otevření a zavření sacích ventilů s ohledem na zatížení a otáčky motoru, čímž nastavuje optimální hodnotu. Systém CVVT řídí olejový řídicí ventil (OCV), který je zase řízen modulem řízení motoru (ECM). Lamely vytváří celkem 8 komor, přičemž čtyři komory se používají pro změnu polohy lamel ve směru dopředu. Zbývající čtyři komory se používají pro změnu polohy lamel ve směru dozadu. Olej zajišťující posun časování ventilů vpřed/vzad je přiváděn prostřednictvím dvou otvorů ve vačkovém hřídeli. Těsnění lamel jsou vyrobena z teflonu a zajišťují oddělení komor pro posun vpřed/vzad, takže v komorách může vznikat tlak. Pojistný čep udržuje lamelu v poloze úplně vzadu, když motor neběží; tlak oleje je příliš malý nebo dojde k poruše v regulačním obvodu CVVT. Pojistný čep se uvolní, jakmile je dosaženo přibližně tlaku 0,5 baru. Olejový řídicí ventil (OCV) je umístěn uvnitř hlavy válců. Stlačený olej je přiváděn k OCV přes vložku filtru, která je také umístěna v hlavě válců. Jeden kanál OCV umožňuje přítok stlačeného oleje na jednu stranu lamelou oddělené komory, zatímco druhý kanál umožňuje odtok oleje z druhé části komory oddělené lamelou. Rev:0 01.01.2007 34 EMEM-1ET8H
Rozvodový řetěz CVVT Výfuk Sání Olejový kanálek pro zajišťovací čep Komora předstihu Komora zpoždění Přívod oleje pro komoru předstihu/zpoždění Vzorový motor se systémem CVVT Olejový řídicí ventil Vačkový hřídel s olejovými kanálky Vložka filtru Olejový řídicí ventil (OCV) Snímač teploty oleje Filtr Vložka filtru Vložka filtru je instalována mezi olejovým čerpadlem (tlaková strana) a olejovým řídicím ventilem. Je umístěna uvnitř hlavy válců. Poznámka: Vložka filtru je bezúdržbová. V případě přehřátí motoru by měla být tato vložka filtru zkontrolována z hlediska deformace. Rev:0 01.01.2007 35 EMEM-1ET8H
Mazání motoru, přehled Přepouštěcí ventil Vahadlo ventilu Zdvihací tyčka Zdvihátko Vačkový hřídel Olej. čerpadlo Zpětný ventil Olejová jímka Přetlakový ventil Systém mazání s mokrou olejovou vanou Ložisko vačkové hř. Ložisko klikové hř. Ojniční ložisko Hlavní rozvod Filtr oleje olejové vany Přívod k hlavním ložiskům Vrtání klikového hřídele Olejové čerpadlo Olejový filtr Varovná kontrolka tlaku oleje Systém mazání motoru se skládá z následujících součástí: Olejová vana, olejové čerpadlo, olejový filtr, rozvody oleje Mazací systém rozvádí olej v motoru. Olej je čerpán z olejové vany olejovým čerpadlem. Rozvody oleje jsou malé kanály v bloku motoru, které přivádí olej k pohybujícím se součástem. Rozvody umožňují přivedení oleje k ložiskům vačkového hřídele, mechanismu ventilů a hlavním ložiskům klikového hřídele. Otvory vyvrtané v klikovém hřídeli umožňují hlavním ložiskům přivést olej k ložiskům ojnic pro čepy klikového hřídele. Čerpadlem přivedený olej k hlavním ložiskům klikového hřídele prochází olejovými rozvody k ojnicím. Olej může také stříkat z ojnic na stěny válce. Po průchodu motorem se olej vrací zpět do olejové vany, kde se chladí. Tento systém se nazývá mazání s mokrou olejovou vanou, protože olej zůstává v olejové vaně připraven pro další použití. Některé speciální motory používají systém mazání se suchou vanou. Ten využívá všechny součásti, které tvoří systém mazání s mokrou olejovou vanou a maže motor stejným způsobem. Od systému mazání s mokrou olejovou vanou se liší způsobem cirkulace oleje. V systému mazání se suchou olejovou vanou olej stéká do dolní části motoru do olejové jímky. Sběrné čerpadlo poté přečerpává olej do olejové nádrže, kde je do té doby, než jej normální olejové čerpadlo opět normální cestou nepřivede přes filtr do motoru. Protože pod motorem není žádná sběrná olejová vana, motor může být umístěn mnohem níže, než je tomu u systému mazání s mokrou olejovou vanou. Olejová nádrž může být umístěna mimo motor, kde je možné olej lépe chladit. A množství oleje v systému může být mnohem větší, než je tomu u systému mazání s mokrou olejovou vanou. Rev:0 01.01.2007 36 EMEM-1ET8H
Vznětové motory jsou mazány prakticky stejně jako motory zážehové, ale je zde několik odlišností. Vznětové motory typicky pracují na horní hranici rozsahu výkonů, takže provozní teploty jsou obvykle vyšší než u podobných zážehových motorů a díly ve vznětových motorech jsou tak obvykle více namáhány. Z tohoto důvodu mají oleje pro vznětové motory jiné vlastnosti a jsou odlišně klasifikovány. Olejový přetlakový ventil: Olejový přetlakový ventil brání přetlaku. Jde o kontrolovaný únik, kdy je dostatečné množství oleje vráceno zpět do olejové vany za účelem regulace tlaku v celém systému. Za studených podmínek by mohl být tlak oleje potřebný pro jeho protlačení přes malé vůle v ložiscích příliš vysoký, takže by mohlo dojít k poškození čerpadla. Zde se ventil při přetlaku otevře a nechá uniknout část oleje zpět do olejové vany. Olejová vana: Olejová vana je přišroubována k motoru pod klikovou skříní. Je to nádrž pro mazací olej motoru a sběrná jímka oleje vracejícího se ze systému mazání motoru. Olejová vana je vyrobena lisováním z tenkého ocelového plechu a má tvar, který zajišťuje, že olej se vrátí do nejhlubšího místa. Sací potrubí a sací koš jsou umístěny v nejhlubší části, aby byly vždy ponořeny v oleji a nemohl být do olejového čerpadla nasáván vzduch. Sací koš brání nasávání velkých částic nečistot a karbonu do čerpadla a jeho poškození. Sací potrubí vede k přívodu olejového čerpadla na nízkotlaké straně čerpadla. Přepážky brání odtoku oleje z místa odběru během zatáčení, brzdění a zrychlování. Velká vnější plocha olejové vany napomáhá přenosu tepla z oleje na vnější vzduch. Některé olejové vany jsou odlité z hliníkové slitiny a mají žebrování, které napomáhá odvodu tohoto tepla. Varovná kontrolka tlaku oleje Pokud se tato kontrolka rozsvítí, když motor běží, může to znamenat pokles tlaku oleje nebo nesprávnou funkci systému mazání; zastavte, překontrolujte hladinu oleje a v případě potřeby olej doplňte. Rev:0 01.01.2007 37 EMEM-1ET8H
Olejové čerpadlo a chladič oleje Vnější rotor Olej Vnější rotor Vnitřní rotor Zubové čerpadlo Odstředivé čerpadlo (trochoidní) Mezistěna Voda Sada disků Olej Destička vířivé komůrky Chladič oleje Čerpadlo s vnitřními ozubenými koly Olejové čerpadlo je schopné dodat více oleje, než motor potřebuje. Jde o bezpečnostní opatření, aby motor nikdy neměl nedostatek oleje. Se zvyšujícími se otáčkami čerpadla a motoru se také zvyšuje množství přiváděného oleje. Pevně dané vůle mezi pohybujícími se díly motoru brání návratu oleje do olejové vany a v systému vzrůstá tlak. Existují různé konstrukce olejových čerpadel a čerpadla mohou pohánět vačkové nebo klikové hřídele. Odstředivé čerpadlo (trochoidní): V rotorovém olejovém čerpadle pohání vnitřní rotor vnější. Při otáčení se mezi nimi zvětšuje objem. Tento větší objem snižuje tlak na vstupu čerpadla. Vnější atmosférický tlak je vyšší. Tím je nasáván olej a vyplňuje prostory mezi zuby rotorů. Jak se zuby vnitřního rotoru posouvají do prostorů mezi zuby vnějšího rotoru, olej je vytlačován přes výstup čerpadla. Zubové čerpadlo: V zubovém čerpadle hnací ozubené kolo zapadá do druhého ozubeného kola. Jak se obě kola otáčejí, zuby se vzdalují a vytvářejí podtlak. Vyšší vnější atmosférický tlak tlačí olej na vstup čerpadla. Prostor mezi zuby se plní olejem. Ozubená kola se otáčí a unáší olej okolo komory. Zuby opět do sebe zapadnou a olej je vytlačen z výstupu čerpadla směrem k olejovému filtru. Rev:0 01.01.2007 38 EMEM-1ET8H
Vnější rotor Olej Vnější rotor Zubové čerpadlo Odstředivé čerpadlo (trochoidní) Mezistěna Voda Sada disků Olej Destička vířivé komůrky Chladič oleje Čerpadlo s vnitřními ozubenými koly Čerpadlo s vnitřními ozubenými koly: Čerpadlo s vnitřními ozubenými koly se skládá ze dvou rotujících ozubených kol; vnitřního ozubeného kola se zuby na obvodu a vnějšího ozubeného kola se zuby uvnitř. Vnější ozubené kolo je větší a má více zubů, ale zuby jsou stejně velké. Jak se zuby oddělí (dole vlevo na tomto obrázku), přejdou nad sacím otvorem (zobrazeno za zuby černě vlevo). "Nasají" tekutinu a potom se zuby oddělí těsněním ve tvaru srpu (zobrazeno hnědě.) Jakmile se zuby opět spojí (zde vpravo nahoře), vytlačí kapalinu výstupním otvorem (zobrazeno na tomto obrázku černě uprostřed nahoře.) Normálně je vnitřní ozubené kolo spojeno s hnacím hřídelem a vnější ozubené kolo pohání vnitřní ozubené kolo v místě kontaktu (vlevo nahoře na tomto obrázku.) Výhodami čerpadla s vnitřními ozubenými koly jsou jednoduchá konstrukce a nízké nároky na údržbu. Čerpadlo s vnitřními ozubenými koly se obecně používá v mnoha aplikacích včetně automatických převodovek. Chladič oleje U některých motorů se běžně používá chladič oleje pro chlazení oleje v motoru. U některých motorů jsou chladič a olejový filtr společně instalovány v bloku motoru. Rev:0 01.01.2007 39 EMEM-1ET8H
Olejový filtr Impregnovaný papír Víčko Přepouštěcí ventil Jádro s O-kroužkem Obtokový ventil Výstup do motoru Přívod z olejového čerpadla Filtr Vložka filtru O-kroužek Vložka filtru Obtok Vypouštěcí zátka s magnetem Olejový filtr U většiny motorů je olej do čerpadla přiváděn přes sací koš, který tvoří kovové sítko filtrující velké částice nečistot. Olej je dále filtrován olejovým filtrem. Běžný typ vložky filtru je vyroben z papíru impregnovaného pryskyřicí. Vložku není možné čistit, ale musí být pravidelně měněna. Olej vstupuje do těla filtru, prochází přes perforovaný kryt a potom přes samotnou vložku do středové trubičky a do motoru. Plnoprůtokový tlakový filtr je instalován mimo klikovou skříň. Tento filtr může ucpat kal; je vybaven obtokovým ventilem, který se otevře, když tlak ve filtru překročí danou hodnotu. Ventil se také otevře, když je olej studený nebo příliš hustý na to, aby prošel filtrem. Tento filtr se vyrábí z různých materiálů schopných zachycovat jemné částice, ale velká plocha umožňuje snadný průchod dostatečného množství oleje. Většina olejových filtrů u vznětových motorů je větší než u podobných zážehových motorů. Vznětové motory produkují více částic uhlíku než benzínové motory, takže olejový filtr může mít plnoprůtokovou vložku pro zachytávání větších nečistot a obtokovou vložku pro zachytávání kalu a sazí. Odstředivé filtry jsou méně běžné. Ty pracují na principu, že pevné částice jsou obvykle těžší než olej. Kulatá nádoba se otáčí vysokou rychlostí a pevné částice jsou vymrštěny na obvod a zachyceny, zatímco olej odchází prostřední únikovou cestou. Rev:0 01.01.2007 40 EMEM-1ET8H
Motorový olej Okolní teplota C Viskozita oleje při -20 C Plnosyntetický Polosyntetický Minerální Tabulka využití olejů Těsnění Ochrana Čištění Hlavní funkcí systému mazání je omezit tření. Tření vzniká mezi všemi povrchy, které se dotýkají. Když se dotknou dva pohybující se povrchy, tření se je snaží zpomalit. Kovové díly se mohou tak ohřát, že se roztaví a spojí. Pokud k tomu dojde, motor se zadře. Mazání omezuje nežádoucí tření, čímž se snižuje opotřebení pohybujících se součástí. Vůle se vyplní olejem, takže části motoru se pohybují a plavou na vrstvách oleje namísto přímého vzájemného kontaktu. Mazání napomáhá chlazení motoru. Olej odebírající teplo z motoru se vrací zpět do olejové vany, kde se chladí. Pomáhá absorbovat rázové zatížení. Pracovní zdvih může náhle zatížit hlavní ložiska až 2000 kg. Vrstvy oleje ztlumí toto zatížení. Olej je také čisticí prostředek. Zachytává částice kovu a karbonu a odnáší je zpět do olejové vany. Větší částice klesají na dno. Aby byl olej schopen plnit všechny tyto očekávané funkce, musí mít speciální vlastnosti. Jeho viskozita je kritická. Viskozita udává, jak snadno tekutina proudí. Kapalina s nízkou viskozitou je řídká a proudí snadno. Kapalina s vysokou viskozitou je hustá a proudí pomalu. Mazací olej musí být dostatečně řídký, aby snadno cirkuloval mezi pohybujícími se díly, ale ne tak řídký, aby jej vytlačily. Pokud je vytlačen, díly se dostanou do přímého kontaktu a poškodí se. Pokud má vysokou viskozitu, proudí příliš pomalu na to, aby ochránil díly, zejména když je motor studený. Moderní oleje jsou ale směsí olejů, které kombinují tyto vlastnosti. Oleje se míchají s přísadami. Oleje jsou odstupňovány a klasifikovány společnostmi Society of Automotive Engineers (SAE), American Petroleum Institute (API) nebo Association des Constructeurs Européens d'automobiles (ACEA). Rev:0 01.01.2007 41 EMEM-1ET8H
Okolní teplota C Viskozita oleje při -20 C Plnosyntetický Polosyntetický Minerální Tabulka využití olejů Těsnění Ochrana Čištění SAE: Motorový olej SAE 50 má vyšší viskozitu a je hustší než olej SAE 20. API: Klasifikace API jsou různé pro benzínové a vznětové motory. U olejů pro benzínové motory je na prvním místě písmeno 'S' (zapalování svíčkou) následované dalším písmenem označujícím normu, například 'SM.'SH'. U olejů pro vznětové motory je na prvním místě písmeno 'C' (zapalování kompresí) následované dalším písmenem označujícím normu, například CH. ACEA: Normy ACEA mají na začátku písmeno 'G' u olejů pro benzínové motory a 'D' nebo 'PD' u olejů pro vznětové motory. Spolu s tím je mnoho dalších schváleno výrobci vozidel. Normy ACEA je možné shrnout jako A pro benzínové motory, B pro osobní vozidla se vznětovými motory a E pro vznětové motory pro náročné použití. Rev:0 01.01.2007 42 EMEM-1ET8H
Kontrola motorového oleje 1. Najděte měrku: Měrka je umístěna na boční straně bloku motoru a je obvykle snadné ji najít, protože má typický tvar a výrazně barevnou rukojeť. 2. Vyjměte měrku, otřete a očistěte: Vyjměte měrku, přičemž zachyťte kapky oleje do hadru a dočista ji otřete. Na dolním konci měrky jsou značky, které indikují, kam má být doplněna hladina oleje. 3. Odečtěte hladinu oleje: Vraťte měrku zpět a zatlačte ji do olejové vany až nadoraz. Opět ji vyjměte a výška hladiny oleje bude na měrce jasně viditelná. Pokud je hladina příliš pod horní značkou nebo značkou full, měli byste doplnit motor novým olejem. 4. Zkontrolujte kvalitu oleje: Pokud se olej zdá být černý nebo znečištěný, mohl ztratit některé ochranné a mazací vlastnosti a může být nutné jej kompletně vyměnit. Zkontrolujte servisní záznamy nebo se zeptejte zákazníka, kdy byl naposledy olej měněn. 5. V případě potřeby upravte hladinu oleje: Pokud je potřeba doplnit olej, odhadněte množství podle značek na měrce na základě servisní příručky. Odšroubujte víčko plnicího hrdla v horní části motoru a pomocí nálevky, abyste se vyhnuli rozlití, opatrně nalijte motorový olej do motoru. Rev:0 01.01.2007 43 EMEM-1ET8H
Vypuštění motorového oleje 1. Připravte si pracoviště: Nejprve se ujistěte, že máte mop na utírání rozlitého oleje, dostatečně velkou nádobu pro veškerý olej vypouštěný z motoru a dostatečné množství nového oleje správného typu pro pozdější naplnění do motoru. U některých vozidel se motor vypouští snáze, pokud sejmete víčko plnicího otvoru v horní části motoru, což udělejte před zvednutím vozidla. 2. Najděte vypouštěcí šroub a nástroj pro demontáž: Vždy používejte servisní příručku, která vám pomůže najít a identifikovat součásti, pokud si nejste zcela jisti jejich umístěním. Vypouštěcí šroub oleje najdete pod olejovou vanou, kde je soustředěn veškerý olej v motoru. Některé motory mají dva výpustné šrouby, které vypouštějí oddělené části olejové vany. Abyste minimalizovali možnost poškození hlavy šroubu, budete potřebovat trubkový nebo nástrčkový klíč pro vyšroubování a zašroubování vypouštěcího šroubu. Buďte opatrní, abyste omylem nevyšroubovali vypouštěcí šroub převodovky. 3. Vyšroubujte vypouštěcí šroub a proveďte kontrolu: Po vyšroubování vypouštěcího šroubu, sejměte těsnění ze šroubu a očistěte závity. Pokud jsou závity poškozené, bude možná nutné šroub vyměnit. Podívejte se, zda na šroubu neulpěly pevné kovové částice a nahlaste to svému nadřízenému. Ty mohou indikovat nediagnostikovaný problém v motoru. 4. Vypusťte olej: Olej se bude z motoru snáze vypouštět, když bude horký, proto před vypouštěním nechte motor pár minut běžet. Ale pokud je olej horký, můžete se popálit, takže buďte při vyšroubovávání šroubu opatrní, aby se vám olej nevylil na ruku. Pokud je motorový olej studený, bude vypouštění déle trvat nebo bude nový olej kontaminován zbytky oleje ulpělého na vnitřních stěnách motoru. 5. Bezpečně zlikvidujte vypuštěný olej Pokud je olej horký, buďte zvlášť opatrní, abyste jej nerozlili, zejména na sebe. Když vyléváte olej ze sběrné nádoby do nádoby určené pro olej pro recyklaci, opět se podívejte, zda na dně nádoby nejsou kovové částice. Rev:0 01.01.2007 44 EMEM-1ET8H
Výměna olejového filtru 1. Ověřte dostupnost nového filtru: Před demontáží olejového filtru nejprve nahlédněte do dílenské příručky k vozidlu a zjistěte si typ filtru. Ujistěte se, že pro výměnu je vhodný filtr k dispozici. 2. Najděte filtr a správné nářadí: Filtr je obvykle umístěn na boční straně v horní nebo dolní části bloku motoru (vznětový motor). Některé filtry mají pojistnou matici, kterou je nutné odšroubovat očkovým klíčem, nicméně většina vozidel je vybavena filtry, které mají na pouzdře závit. Tyto se odšroubovávají pomocí nastavitelného klíče na filtr. 3. Demontujte filtr a proveďte kontrolu: Demontujte filtr a očistěte dosedací plochu na motoru, aby došlo ke správnému utěsnění mezi touto plochou a dosedací plochou nového filtru. Ujistěte se, že těsnění z demontovaného filtru nezůstalo na bloku motoru. 4. Opatřete si náhradní filtr: Ověřte si správné číslo dílu a opatřete si náhradní filtr u vašeho dodavatele náhradních dílů. Je dobrým zvykem instalovat nový filtr při každém vypuštění olejové vany. 5. Správně instalujte náhradní filtr: Rozetřete trochu nového oleje na povrch těsnicího kroužku nového filtru. To pomůže utěsnění a zabrání odření a deformaci těsnění při utahování. Utahujte filtr, dokud se obě styčné plochy nedotknou. Abyste věděli, jak hodně utahovat, udělejte si značku na vnější straně filtru tužkou nebo kapkou oleje, ale nezapomeňte olej otřít po dokončení práce. Olejový filtr nadměrně neutahujte. Typicky na dosažení správného utahovacího momentu za účelem zajištění těsnosti stačí tři čtvrtiny otáčky. Rev:0 01.01.2007 45 EMEM-1ET8H
Opětovné doplnění motorového oleje 1. Našroubujte zpět vypouštěcí šroub: Před opětovným zašroubováním instalujte na vypouštěcí šroub nové těsnění. Šroub zašroubujte a utáhněte předepsaným utahovacím momentem podle dílenské příručky. 2. Zvolte správný typ oleje: V servisní a/nebo uživatelské příručce také najdete správnou třídu oleje pro vozidlo a množství potřebné pro doplnění do motoru. 3. Doplňte správné množství oleje: Olej nalévejte opatrně, aby nedošlo k rozlití oleje na vnější stranu motoru, a dostatečně pomalu, abyste předešli bublání a přelití. Naplňte motor pouze značku na měrce motorového oleje, ne aby olej vytékal přes ústí plnicího hrdla. Instalujte zpět víčko plnicího otvoru. 4. Nastartujte motor, zkontrolujte tlak: Nastartujte motor a zkontrolujte kontrolku tlaku oleje na palubní desce. Pokud tlak oleje není dostatečný, vypněte motor. Motor znovu nestartujte. 5. Zkontrolujte pod vozidlem, zda olej neuniká: Zkontrolujte spodní část vozidla, abyste se ujistili, že olej neuniká přes vypouštěcí šroub. 6. Vypněte motor a zkontrolujte hladinu: Vypněte motor a počkejte minimálně 30 sekund, potom opět zkontrolujte hladinu pomocí měrky. Může být nutné doplnit malé množství oleje za účelem kompenzace množství oleje absorbovaného novým olejovým filtrem. 7. Instalujte štítek s připomínkou: Nahlédněte do uživatelské nebo dílenské příručky a instalujte štítek nebo nálepku, které uživateli připomenou, kdy má dojít k následující výměně oleje. Rev:0 01.01.2007 46 EMEM-1ET8H
Odvětrání klikové skříně motoru Mezichladič Turbodmychadlo Olej Prosakující plyn v turbodmychadle Objem prosakujících plynlů Malý Velký Produkce prosakujících plynů Charakteristika odvětrávání ventilu PCV Ventil PCV Prosakující plyn na ventilech Slabý (plné zatížení) Vakuum Silný (volnoběh) Vakuum Prosakující plyn na pístních kroužcích Kapičky oleje Kapičky oleje Vypařování oleje Ventil PCV Během normální komprese unikne ze spalovací komory malé množství plynů okolo pístu. Přibližně 70 % těchto "prosakujících" plynů tvoří nespálené palivo (HC), které může zředit a kontaminovat motorový olej, způsobit korozi kritických součástí a přispět k vytváření kalů. Při vyšších otáčkách motoru prosakující plyny zvyšují tlak klikové skříni, což může mít za následek prosakování oleje z utěsněných stykových ploch motoru. Úlohou systému pozitivního odvětrání klikové skříně (PCV) je odstranit tyto škodlivé plyny z klikové skříně dřív, než dojde k poškození součástí, a smísit je s normální nasávanou směsí vzduch/palivo. K dispozici jsou dva typy známé jako typ s pevným průřezem a variabilním průtokem. Na rozdíl od systémů s pevným průřezem u systémů PCV využívajících ventil PCV s variabilním průtokem charakteristika odvětrávání mnohem přesněji odpovídá charakteristice produkce prosakujících plynů, viz graf. Systémy využívajících ventil PCV s variabilním průtokem jsou také konstrukčně velmi jednoduché a skládají se z následujících součástí: Ventil PCV Odvzdušňovací hadice PCV Větrací hadice Rev:0 01.01.2007 47 EMEM-1ET8H
Mezichladič Turbodmychadlo Olej Prosakující plyn v turbodmychadle Objem prosakujících plynlů Malý Velký Produkce prosakujících plynů Charakteristika odvětrávání ventilu PCV Ventil PCV Prosakující plyn na ventilech Slabý (plné zatížení) Vakuum Silný (volnoběh) Vakuum Prosakující plyn na pístních kroužcích Kapičky oleje Kapičky oleje Vypařování oleje Ventil PCV Typicky je produkce prosakujících plynů největší při vysokém zatížení a velmi malá při volnoběhu a nízkém zatížení. Protože charakteristika podtlaku v sacím potrubí neodpovídá požadavkům na proudění, které je potřebné pro správné odvětrání klikové skříně, používá se ventil PCV pro regulaci proudění prosakujících plynů zpět do sacího potrubí. Při volnoběhu a zpomalování je produkce prosakujících plynů velmi nízká, ale podtlak v sacím potrubí je velmi velký. To způsobí, že jehlový čep uvnitř ventilu PCV se úplně zatáhne proti působení pružiny. Poloha jehlového čepu zajišťuje malý podtlak a umožňuje průtok malého množství prosakujících plynů do spalovací komory. Během ustálených otáček při nízkém zatížení se jehlový čep uvnitř ventilu PCV pohybuje někde uprostřed zdvihu. Tato poloha umožňuje průtok středního objemu prosakujících plynů do spalovací komory. Při akceleraci a vysokém zatížení je produkce prosakujících plynů velmi vysoká. Jehlový čep se posune ještě dál, čímž umožní maximální průtok prosakujících plynů do spalovací komory. Při extrémně vysokém zatížení motoru, když objem prosakujících plynů bude větší, než je schopen ventil PCV zvládnout, přebytečné prosakující plyny budou odvedeny větrací hadicí do vzduchového filtru, odkud se mohou vrátit do spalovací komory. Když je motor vypnutý nebo dojde ke zpětnému zážehu, pružina uzavře ventil úplně, aby nedošlo k uvolnění prosakujících plynů do sacího potrubí. Ventil se uzavírá při zpětném zážehu, aby předešel šíření plamene do klikové skříně, kde by mohlo dojít ke vznícení uzavřených palivových par. PCV systém má vliv na emise a chod motoru. Rev:0 01.01.2007 48 EMEM-1ET8H
Mezichladič Turbodmychadlo Olej Prosakující plyn v turbodmychadle Objem prosakujících plynlů Malý Velký Produkce prosakujících plynů Charakteristika odvětrávání ventilu PCV Ventil PCV Prosakující plyn na ventilech Slabý (plné zatížení) Vakuum Silný (volnoběh) Vakuum Prosakující plyn na pístních kroužcích Kapičky oleje Kapičky oleje Vypařování oleje Ventil PCV Protože funkce PCV ovlivňuje správnou funkci zpětnovazebního systému, problémy v systému PCV mohou narušit normální rovnováhu směsi vzduch/palivo. Ucpaný ventil PCV zabrání normálnímu odtoku par z klikové skříně do motoru, takže směs vzduch/palivo může být bohatší než obvykle. Ucpaná větrací hadice může způsobit, že motor začne spotřebovávat olej v důsledku zvýšeného podtlaku v klikové skříni. Navíc v závislosti na umístění větrací hadice čerstvého vzduchu může nefunkční ventil nebo ucpaná podtlaková hadice způsobit kontaminaci vzduchového filtru olejem nebo karbonizaci vnitřního prostoru škrticí klapky. Vždy podezřívejte a zkontrolujte systém PCV, pokud najdete stopy oleje v systému sání vzduchu. Rev:0 01.01.2007 49 EMEM-1ET8H
Sací a výfukový systém Poloaktivní tlumič Obtokový ventil Střední RPM (do 3000 RPM) Vysoké RPM (nad 3000 RPM) Vložka čističe vzduchu Mezichladič Turbodmychadlo Chlazení turbodmychadla Mazání Systém sání vzduchu motoru obvykle zahrnuje následující součásti: 1. Potrubí přívodu vzduchu 2. Pouzdro vzduchového filtru 3. Vložka filtru 4. Snímač hmotnosti vzduchu (v závislosti na systému řízení motoru) 5. Propojovací potrubí 6. Přívod k turbodmychadlu (závisí na motoru) 7. Vývod z turbodmychadla (závisí na motoru) 8. Přívod k chladiči plnicího vzduchu (závisí na motoru) 9. Vývod z chladiče plnicího vzduchu (závisí na motoru) 10. Přívod k sacímu potrubí Vložka vzduchového filtru Typický vzduchový filtr je vložka ze skládaného papíru na jedno použití s těsněním ze syntetického materiálu. Existují dva typy filtrů: panelový, který se používá u většiny vozidel se vstřikováním paliva, a radiální, který se obvykle používá u vozidel s karburátorem. Vzduchový filtr zachycuje částice nečistot, které by mohly zapříčinit poškození válců, stěn, pístů a pístních kroužků motoru. Vzduchový filtr také hraje roli při zabránění kontaminace snímače vzduchu a někdy v čištění vzduchu, který vstupuje do klikové skříně za účelem odvětrání. Vzduchový filtr také slouží jako tlumič sacího systému vozidla. Rev:0 01.01.2007 50 EMEM-1ET8H
Turbodmychadlo/mezichladič Turbodmychadla slouží ke zvýšení výkonu motoru. Protože teplota nasávaného vzduchu u motorů s turbodmychadly je vyšší, je vyšší i teplota spalování, což má za následek vyšší emise. V motorech s turbodmychadly je tedy chlazení stlačeného vzduchu efektivním způsobem snižování emisí. Chlazení turbodmychadla Turbodmychadlo je chlazené vodou, která výrazně snižuje teplotu v ložiskovém pouzdru. Snížení teploty omezuje nebezpečí varu oleje a poškození vzniklých následkem toho. Chladicí kapalina je přiváděna potrubím z hlavy válců. Po průchodu pouzdrem ložiska je chladicí kapalina vedena prostřednictvím potrubí do pouzdra termostatu. Mazání turbodmychadla Hřídel turbodmychadla, který se otáčí velmi vysokou rychlostí, je přesně vyvážený a uložený v pevných pouzdrech kluzných ložisek. Toto uspořádání ložisek má vysoké nároky na proudění oleje, díky kterému se hřídel otáčí na vrstvě oleje. Tento olej přitéká ze systému mazání motoru prostřednictvím speciálního olejového potrubí, které vede z pouzdra olejového filtru. Olej zpět odtéká do olejové vany motoru. Těsnění mezi hřídelem a pouzdrem ložiska tvoří kroužky (podobné pístním kroužkům) umístěné v drážkách v hřídeli. Hřídel turbodmychadla, který se otáčí velmi vysokou rychlostí, je pečlivě vyvážený a má čep, který je uložený v takzvaných plovoucích pouzdrech kluzných ložisek. Těsnění mezi hřídelem a pouzdrem ložiska tvoří kroužky (podobné pístním kroužkům) umístěné v drážkách v hřídeli. Výfukový systém Úlohou výfukového systému je odvádět výfukové plyny motoru, klást minimální odpor proudění, mít nízkou hlučnost a dlouhou životnost. Výfukový systém se skládá ze sběrného potrubí, přední části s katalyzátorem a zadní části s tlumiči. Tlumič je obvykle spojením rezonančních a absorpčních tlumičů. Části jsou navzájem obvykle spojeny spojkami a zavěšeny na gumových prvcích v různých bodech. Tepelné stínění je instalováno nad zónami výfukového systému s nejvyšší teplotou za účelem ochrany vybraných bodů, kde by vyzařování tepla mohlo způsobit problém. Poloaktivní tlumič Některé modely jsou vybaveny poloaktivním tlumičem. Při otáčkách nižších než 3000 ot/min je interní přemostění uzavřené, aby se snížila hlučnost. Při vyšších otáčkách zpětný tlak otevře přemostění, aby se zvýšila výkonnost. Rev:0 01.01.2007 51 EMEM-1ET8H
Turbodmychadlo s obtokovým ventilem (WGT) Kryt turbíny Turbínový prostor Kompresorový prostor Výfuk plynů z turbíny Membrána Skříň kompresoru Vstup výfukových plynů do turbín Tyč Přívod vzduchu do kompresoru Vypouštění vzduchu z komprespru Kolo kompresoru Klapka rozvodu výfukových plynů Při nízkém zatížení Při vysokém zatížení Tlak plnicího vzduchu se mění podle otáček a zatížení motoru. Při nízkých otáčkách motoru je objem výfukových plynů pohánějících turbínu relativně malý a všechny výfukové plyny musí procházet turbínou za účelem pohonu oběžného kola turbíny a kompresoru. Když se zatížení motoru o něco zvýší, objem výfukových plynů bude také větší. To znamená, že hnací energie turbodmychadla je vyšší a kompresor vhání více vzduchu do motoru. Pokud se zatížení motoru ještě více zvýší, objem výfukových plynů produkovaný motorem bude větší než objem potřebný pro pohon kompresoru a zajištění správné hmotnosti vzduchu pro spalování. Při vysokém zatížení proto musí být objem výfukových plynů přiváděných do turbíny omezen, aby turbodmychadlo produkovalo správné množství vzduchu. To zajišťuje ventil, který se nazývá obtokový ventil výfukových plynů a který otevírá obtokový kanál paralelní s turbínou. Přebytečný plyn, který není potřebný pro pohon turbíny, prochází tímto kanálem. Obtokový ventil výfukových plynů je klapka, která otevírá a zavírá obtokový kanál vedle oběžného kola turbíny. Ventil řídí membránový ventil na pouzdru kompresoru. Obtokový ventil výfukových plynů pohání táhlo, které vede od membránového ventilu na pouzdru kompresoru. Vinutá pružina v membránovém ventilu působí ve směru uzavření, zatímco tlak membrány působí ve směru otevírání. Membránový ventil je řízen pomocí hadice z turbodmychadla prostřednictvím elektromagnetického ventilu, který je zase řízen řídící jednotkou motoru (ECM). Rev:0 01.01.2007 52 EMEM-1ET8H
Kryt turbíny Turbínový prostor Kompresorový prostor Výfuk plynů z turbíny Membrána Skříň kompresoru Vstup výfukových plynů do turbín Tyč Přívod vzduchu do kompresoru Vypouštění vzduchu z komprespru Kolo kompresoru Klapka rozvodu výfukových plynů Při nízkém zatížení Při vysokém zatížení Řízení turbodmychadla při nízkém zatížení: Při nízkém zatížení je obtokový ventil výfukových plynů uzavřený. Všechny výfukové plyny procházejí turbínou. Řízení turbodmychadla při vysokém zatížení: Při vysokém zatížení je objem výfukových plynů větší, takže turbína se otáčí rychleji. Do motoru je tedy přiváděn větší objem vzduchu. Jakmile je objem vzduchu tak velký, že okamžitá hmotnost vzduchu pro spalování nemůže být řízena samotnou škrticí klapkou, turbodmychadlo musí být regulováno. K tomu dochází prostřednictvím otevření obtokového ventilu výfukových plynů, kdy určité množství výfukových plynů prochází obtokovým ventilem výfukových plynů. Následně tedy tyto plyny nepohánějí turbínu a otáčky turbíny jsou regulovány, aby objem plnicího vzduchu byl správný. Rev:0 01.01.2007 53 EMEM-1ET8H
Turbodmychadlo s variabilní geometrií lopatek (VGT) Vakuum Tlak výfukových plynů Plnicí tlak Při nízkém zatížení Držák Lopatky Prstenec Vodicí čep Hřídel Suvná tyč Tlak výfukových plynů Plnicí tlak Šroub Vodicí čep Při vysokém zatížení Turbodmychadlo s variabilní geometrií lopatek (VGT) nabízí následující výhody: Motor dosahuje vyššího točivého momentu při nízkých otáčkách motoru. Protože provozní teplota turbodmychadla může být nižší, komprese je lepší, a tedy výkon je vyšší. Turbodmychadlo reaguje rychleji na požadavky na zvýšení točivého momentu, čímž se zlepšují jízdní vlastnosti. Spotřeba paliva je nižší a výfukové plyny jsou čistší. VGT neobsahuje obtokový ventil výfukových plynů, ale namísto něj je vybaven sadou lopatek na straně výfukových plynů turbodmychadla. Tyto lopatky řídí turbodmychadlo. Při malém proudění výfukových plynů jsou lopatky natočeny tak, aby zvyšovaly otáčky turbodmychadla, a tedy i výstupní tlak. Motor tak dosahuje vyššího točivého momentu při nízkých otáčkách motoru. Při velkém proudění výfukových plynů se rychlost turbodmychadla omezuje, aby se předešlo překročení mezních otáček turbodmychadla, ale zároveň byl zachován požadovaný plnicí tlak. Podtlakový ventil, který reguluje polohu lopatek, je větší než u předcházejících turbodmychadel. Propojení s podtlakovým čerpadlem je větší než u předcházejících modelů, aby podtlakový ventil měl zajištěný potřebný podtlak. Podtlakový ventil řídí elektromagnetický ventil, který je zase řízen řídící jednotkou motoru (ECM). Rev:0 01.01.2007 54 EMEM-1ET8H
Chlazení motoru, přehled Výměník tepla Výdech rozmrazování Vrtule ventilátoru Hadice topení Ventilátor topení Vstupní hadice chladiče Zátka chladiče Expanzní nádrž Termostat Předek Vodní plášť Spalovací komora Ventilátor chladiče Chladič převodového oleje Chladič Přibližně 24-32 % z celkové tepelné energie generované spalováním palivové směsi v zážehovém motoru je přeměňováno na kinetickou energii a používáno pro pohon. Přibližně 29-36 % odchází s výfukovými plyny, 7 % se vyzáří a dalších 32-33 % rozptýleno chladicím systémem. Pokud by se teplo přenášené na stěnu spalovací komory neodstraňovalo dostatečně rychle, došlo by působením teploty k deformaci pístu nebo válce nebo by se potrhal olejový mazací film. Pokud by bylo chlazení příliš intenzívní, přenášelo by se příliš mnoho tepelné energie do chladicí kapaliny a tepelná účinnost by klesala. Proto musí být chladicí systém řízen tak, aby teplota motoru odpovídala vždy jízdní situaci. Systém kapalinového chlazení používá chladicí kapalinu - kapalinu, která obsahuje speciální chemikálie smíchané s vodou. Chladicí kapalina prochází kanály v motoru a chladičem. Oběh chladicí kapaliny zajišťuje vodní čerpadlo a termostat řídí teplotu. Termostat je uzavřený, když je motor studený, takže chladicí kapalina cirkuluje pouze v bloku motoru, tedy ne přes termostat a chladič. To umožňuje motoru se ohřát rychleji a rovnoměrně, takže jsou eliminovány "horké body". Jakmile se ohřátá chladicí kapalina dostane k termostatu, začne se otevírat a umožní průchod chladicí kapaliny přes radiátor. Čím je chladicí kapalina teplejší, tím se termostat více otevře, takže přes chladič může procházet větší objem vody. Termostat také řídí dobu, po jakou zůstane chladicí kapalina v chladiči, aby se teplo efektivně rozptýlilo. Rev:0 01.01.2007 55 EMEM-1ET8H
Výměník tepla Výdech rozmrazování Vrtule ventilátoru Hadice topení Ventilátor topení Vstupní hadice chladiče Zátka chladiče Expanzní nádrž Termostat Předek Vodní plášť Spalovací komora Ventilátor chladiče Chladič převodového oleje Chladič Chladič snižuje teplotu horké chladicí kapaliny, která je přiváděna z motoru. Vzduch proudí okolo a přes chladič, čímž odebírá teplo z chladicí kapaliny. Ventilátor chladiče upevněný na chladiči zajišťuje, aby teplota vody klesala i při jízdě nízkou rychlostí nebo ve stojícím vozidle. Tlakový chladicí systém Tlakový systém zvládá vyšší teploty a má vyšší bod varu. Natlakování systému zajišťuje speciální plnicí hrdlo a tlaková zátka chladiče. U tlakových systémů se chladicí kapalina doplňuje pouze v případě potřeby a doplňuje se do nádržky, ne do chladiče. Chladicí (nemrznoucí) kapalina Voda absorbuje více tepla na jednotku objemu než jakékoliv jiné kapaliny, což je další dobrý důvod pro použití vody. Ale samotná voda způsobuje problémy. Běžné nečistoty ve vodě z vodovodu jsou pro motor škodlivé a reagují s kovy- způsobují korozi. Voda také umožňuje elektrolýzu, elektrochemický proces, při kterém též dochází ke korozi. V moderních chladicích systémech jsou do vody přidávány chemikálie, kterým se říká inhibitory a které mají zamezit nebo potlačit korozi. Další přísady se používají, aby voda byla tvrdší z důvodu bodu varu. Další negativní vlastností vody je její roztažnost při zmrazení. To je problém u vodou chlazených motorů, když teplota poklesne pod bod varu. Ve studeném motoru, který neběží, může voda v chladicím systému zamrznout - a zvětšit svůj objem - dostatečnou silou pro roztrhání bloku motoru a chladiče. Nemrznoucí přísada snižuje bod tuhnutí vody, který by měl být nižší než venkovní teplota. Tak lze předejít zamrznutí chladicí kapaliny. Chladící kapalina nám též maže čerpadlo. Rev:0 01.01.2007 56 EMEM-1ET8H
Termostat a vodní čerpadlo Víčko Píst Pružina Píst Montážní příruba Tělo Pružina Vrchní tělo Spodní tělo Kuličky Mědený klobouček Reverzní talířový termostat Symetricky zapouzdřený termostat Lopatka Těsnění Termostat zavřený Termostat otevřený Termostat Termostat nepřetržitě monitoruje teplotu chladicí kapaliny a reguluje průtok chladicí kapaliny chladičem. Termostaty jsou poháněny teplotně závislým přetlakovým tepelným pohonem. Základem jsou granule ze speciálního vosku a práškového kovu těsně uzavřené v teplovodivém měděném pouzdře, kde je píst uvnitř gumové manžety. Teplo způsobuje expanzi voskových granulí, které vytlačují píst a otevírají ventil. Tento mechanismus reaguje na změny teploty a mění polohu ventilu ovládajícího průtok chladicí kapaliny, čímž je regulována teplota chladicí kapaliny. Termostat je obvykle instalován pře motorem v horní části bloku motoru. Termostat se vkládá do výřezu v motoru, kde je vystaven působení horké chladicí kapaliny. Horní část termostatu je zakryta přírubou, ke které se připojuje přívodní hadice k chladiči. V současnosti existují dva základní druhy termostatů. Symetrický zapouzdřený termostat a reverzní talířový termostat! Oba typy fungují stejně, ale s malými odchylkami. Reverzní talířový termostat se otevírá proti proudění chladicí kapaliny z vodního čerpadla. Chladicí kapalina, která je tlačena vodním čerpadlem, pomáhá udržet termostat uzavřený a bránit prosakování, když je kapalina studená. Reverzní talířový termostatický ventil je samonastavovací a samočisticí. Symetrický zapouzdřený termostat umožňuje cirkulaci natlakované chladicí kapaliny okolo všech svých pohybujících se součástí. Rev:0 01.01.2007 57 EMEM-1ET8H
Víčko Píst Pružina Píst Montážní příruba Tělo Pružina Vrchní tělo Spodní tělo Kuličky Mědený klobouček Reverzní talířový termostat Symetricky zapouzdřený termostat Lopatka Těsnění Termostat zavřený Termostat otevřený Vodní čerpadlo Vodní čerpadlo se obvykle instaluje na přední část bloku válců a je obvykle poháněné řemenem ventilátoru nebo rozvodovým řemenem. V některých případech je poháněno vačkovým hřídelem nebo převodovým soukolím. Jeho úlohou je efektivně dopravovat chladicí kapalinu z dolní části chladiče do vodního pláště motoru. Tato voda je po absorpci tepla z motoru vrácena zpět do horní části chladiče. Oběžné kolo čerpadla je rotující kotouč s lopatkami, které odstředivou silou ženou vodu směrem k plášti čerpadla a tlačí jí do vodního pláště. Hřídel je instalován v pouzdře čerpadla a otáčí se v ložiscích. Těsnění brání unikání chladicí kapaliny podél hřídele. Na poháněné straně hřídele je instalována řemenice pro řemen ventilátoru, který je poháněn vačkovým hřídelem. Když je motor studený, termostat je uzavřený a chladicí kapalina není přiváděna do horní části chladiče. Aby chladicí kapalina v motoru cirkulovala během zahřívání, pod termostatem je umístěna obtokové potrubí, které odvádí chladicí kapalinu zpět k vodnímu čerpadlu. Toto potrubí také umožňuje horké chladicí kapalině procházet přes ventil, který otevře termostat při dosažení požadované teploty. Malý otvor v dolní části pouzdra vodního čerpadla umožňuje průchod chladicí kapaliny, pokud těsnění prosakuje. Rev:0 01.01.2007 58 EMEM-1ET8H
Chladič Normálně zavřená tlaková zátka chladiče Elektrický ventilátor chladiče Dolní těsnění Pružina podtlakového ventilu Otevřená nebo zatížená tlaková zátka chladiče Dolní těsnění Pružina podtlakového ventilu Pružina tlakového ventilu Tlakový ventil Podtlakový ventil Mechanický ventilátor chladiče se spojkou ventilátoru Silikonový filtr Průchod Pracovní oblast Nádrž na kapalinu Píst Bimetalový pásek Pružina tlakového ventilu Separátor Pružina ventilu Tlakový ventil Přední kryt Podtlakový ventil Hnací disk Přepážka Tělo Uložení motoru Nádržka na tuk Ložisko Uložení ventilátoru Ventilátor Zátka chladiče by nikdy neměla být demontována, je-li zátka a/nebo chladič horký na dotyk! Znamená to, že v systému je ještě tlak a může dojít k úrazu opařením! Úlohou chladiče je snížit teplotu chladicí kapaliny přicházející z motoru odvodem tepla do atmosféry. Chladič tvoří malé trubičky uspořádané vedle sebe, což se nazývá "jádro", které mohou rozloženy vertikálně nebo horizontálně (s příčným tokem). Na každé straně jádra je nádržka, jedna na vstupní a jedna na výstupní straně. Faktory, které ovlivňují efektivitu chladiče, zahrnují: základní konstrukce chladiče (tloušťka jádra, počet trubiček, objem), plocha a tloušťka jádra chladiče, které jsou vystaveny proudění chladicího vzduchu, množství chladicího vzduchu a rozdíl teplot mezi teplotou chladicí kapaliny a teplotou chladicího vzduchu. Tlaková zátka chladiče Tlaková zátka se skládá z horního krytu se dvěma výstupky pro zajištění v zámcích na plnicím hrdle, přítlačného talíře (a horního těsnění) pro utěsnění horní hrany plnicího hrdla a zajištění přítlaku zátky k plnicímu hrdlu, pružiny tlakového ventilu z nerezové oceli, tlakového ventilu dosedajícího na dolní těsnicí sedlo plnicího hrdla a podtlakového ventilu (některé jsou normálně zavřené, zatímco jiné jsou ve váhou otevřené poloze), který je umístěn uprostřed tlakového ventilu. Horní těsnicí sedlo plnicího hrdla chladiče umožňuje pružné membráně v zátce vyvinout dostatečný tlak pro udržení zátky na hrdle. Atmosférický tlak je těsněn horním těsněním zátky v tomto bodě. V dolním těsnicím sedle je tlakový ventil, který umožňuje vznik tlaku při ohřátí chladicí Rev:0 01.01.2007 59 EMEM-1ET8H
kapaliny. Zámky plnicího hrdla přidržují zátku na svém místě, ale také tlačí tlakový ventil na plnicí hrdlo přesně spočítaným předpětím. Zámky plnicího hrdla mají také bezpečnostní zarážku, aby se předešlo vibracím při povolení zátky nebo úniku tlaku ze systému. Také do určité míry slouží jako bezpečnostní prvek, který brání vážnému popálení při odstranění, když je motor horký. Důvodem je nutnost "stisknout a otočit" zátku za účelem odstranění zátky z úplně zavřené polohy. Existují dva typy podtlakových ventilů vyrobených pro tlakové zátky chladiče. Normálně zavřený typ (přitlačovaný pružinou) a normálně otevřený (váhou otevřený) typ. Normálně zavřená zátka je typ zátky s konstantním přítlakem. Podtlak pomáhá zajistit v uzavřené poloze velmi lehká bronzová pružina. Jakmile je motor nastartován a začne se zahřívat, tlak v systému začne okamžitě narůstat z důvodu expanze chladicí kapaliny v systému. Po vypnutí motoru začne docházet k jeho ochlazování a v systému začne vznikat částečný podtlak, který otevře podtlakový ventil, aby se v systému nevytvořil příliš velký podtlak. Normálně otevřená zátka je typ zátky s tlakovým odvětráním. Tento podtlakový ventil visí volně na tlakovém ventilu a je vybaven malým kalibrovaným závažím. Při lehkých provozních podmínkách nepracuje chladicí systém pod tlakem (pouze pod atmosférickým). Pokud by mělo dojít k rychlému ohřevu nebo přehřátí s následkem rychlé expanze nebo varu chladicí kapaliny, unikající tlak nebo pára aktivují podtlakový ventil, který se zavře. Zátka poté funguje stejně jako zátka s konstantním přítlakem. Po vypnutí motoru začne docházet k jeho ochlazování a podtlakový ventil se opět vrátí do otevřené polohy. Ventilátor chladiče Mechanický ventilátor chladiče pohání řemen. Ve většině případů je mechanický ventilátor upevněn na vodním čerpadle a poháněn stejnou řemenicí jako vodní čerpadlo. Lepší výkonnosti je dosaženo prostřednictvím mechanického ventilátoru se spojkou. Spojka ventilátoru pohání ventilátor, když je potřebné proudění vzduchu pro chlazení motoru. Termostaticky řízená spojka ventilátoru používá bimetalovou pružinu pro nastavení otáček ventilátoru v závislosti na provozní teplotě. Se vzrůstající teplotou motoru a chladiče zahřívá vzduch procházející chladičem vinutou pružinu a silikonovou kapalinu ve spojce, která plní komoru a zvyšuje přítlak spojky, takže ventilátor je poháněn. Při snížení teploty chladicí kapaliny spojka ventilátoru prokluzuje. U "netermické" spojky ventilátoru se pro pohon ventilátoru a chlazení motoru při nízkých otáčkách používá silikonová kapalina s velmi vysokým smykovým napětím. Se zvyšujícími se otáčkami umožňuje hnací kapalina prokluz spojky, čímž se zlepšuje efektivita motoru, když není potřebný ventilátor pro zlepšení proudění vzduchu při vyšších rychlostech vozidla. Mnoho nových vozidel využívá výhod elektrického ventilátoru z důvodu menšího motorového prostoru a vyšších nároků na proudění vzduchu. Elektrický ventilátor chladiče je řízen řídící jednotkou motoru nebo teplotním spínačem na chladiči. Rev:0 01.01.2007 60 EMEM-1ET8H
Chladicí systém vypouštění, vyplachování, opětovné plnění Objem chladicí soustavy Litry nerznoucí směsi potřebné k dosažení požadované teploty Kontrola hladiny nemrznoucí směsi Zabraňte styku nemrznoucí směsi s kůží nebo nalakovanými povrchy vozidla. Rozlitou kapalinu okamžitě smyjte velkým množstvím vody. Nemrznoucí směs je prudce jedovatá při požití. Chladicí systém by měl být pravidelně vypouštěn, vyplachován a opětovně plněn. Tím se obnoví účinnost nemrznoucí směsi a zabrání korozi, která má vliv na výkonnost chladicího systému a může zapříčinit poškození motoru. Při servisu chladicího systému by měly být zkontrolovány všechny hadice a víčko chladiče a v případě potřeby vyměněny. Rev:0 01.01.2007 61 EMEM-1ET8H
Hnací řemen Alternátor Automatický napínač Řemenice klikového hřídele Kompresor Drážkový řemen Klínový řemen Řemenice s volnoběžnou spojkou Napínač s pružinou Hydraulický napínač řemenu Úlohou hnacího řemene je pohánět přídavná zařízení. Hnací řemeny mají specifickou konstrukci pro každý model, takže je zajištěno dokonalé napnutí mezi různými poháněnými komponenty. Ty zahrnují chladicí ventilátor, vodní čerpadlo, čerpadlo posilovače řízení, alternátor a kompresor klimatizace. Hnací řemeny jsou vícevrstvé z důvodu maximální životnosti a odolnosti. K dispozici je několik různých typů hnacích řemenů: Drážkové řemeny; jednovrstvé, vrstvené a ozubené pro osobní vozidla, nákladní vozidla a autobusy včetně vznětových motorů. Klínové řemeny; ty jsou užší, efektivněji přenášejí výkon a používají se v malých a vysoce výkonných motorech. Řemenice s volnoběžnou spojkou Protože otáčky motoru se během pracovního cyklu motoru mění, řemenice některých alternátorů jsou vybaveny volnoběžnou spojkou. Otáčení je rovnoměrnější, takže životnost hnacího řemene je delší. Rev:0 01.01.2007 62 EMEM-1ET8H
Alternátor Automatický napínač Řemenice klikového hřídele Kompresor Drážkový řemen Klínový řemen Řemenice s volnoběžnou spojkou Napínač s pružinou Hydraulický napínač řemenu Automatický napínač Úlohou automatického napínače je zajistit vždy správné napnutí hnacího řemene. Existují dva různé typy používaných napínačů řemenů. Jeden je pružinový napínač; druhý je hydraulicky ovládaný napínač. Pokud chcete demontovat automatický napínač, opatrně uvolněte napnutí pomocí matice na straně automatického napínače. Nepoužívejte nadměrný utahovací moment, který by mohl poškodit automatický napínač. U hydraulicky ovládaných napínačů by měla být gumová manžeta v olejové komoře zajištěna. Pokud je poškozena, bude unikat olej a napínač nebude správně fungovat. Rev:0 01.01.2007 63 EMEM-1ET8H
Uložení motoru Upevňovací svorník motoru Oddělovací lamela Guma Horní komora Volnoběžný otvor Spodní komora Podtlaková hadice Solenoid Olejový kanálek Ventil Podtlaková komora Podtlak Držák motoru Úlohou držáků motoru je omezení vibrací a hluku motoru. Dnes používané držáky motoru mají přesně navržené tvary, tvrdost gumy (měření odolnosti) a vzduchové mezery, které mají vliv na správné upevnění motoru. Některé držáky motoru jsou hydraulické v tom smyslu, že mají komory vyplněné silikonovou kapalinou. Existují také držáky motoru, které jsou elektronicky řízené. Úlohou elektronicky řízených držáků motoru je tlumit vibrace a hluk motoru při volnoběhu, akceleraci a určitých podmínkách. Elektronicky řízené držáky motoru snižují vibrace a hluk při volnoběhu o 5-10 db, při akceleraci o 3 db a během jízdy a při řazení o 8-13 db. Hlavní součástí elektronicky řízeného držáku motoru jsou řídicí modul a držák motoru s elektromagnetickým ventilem. Elektromagnetický ventil je připojen k podtlaku pomocí podtlakové hadice v sacím potrubí. Řídící modul zpracovává signál z řídící jednotky motoru (ECM) s údajem o otáčkách motoru a příslušně ovládá elektromagnetický ventil. Držák motoru zahrnuje montážní šroub spojený s motorem. Na druhé straně je šroub uložen na gumovém bloku a lamele tlumiče. Lamela tlumiče se volně pohybuje v olejem vyplněné horní komoře. Olejový kanálek umožňuje proudění oleje mezi horní a dolní komorou, když je ventil v uzavřené poloze. Volnoběžný otvor má větší průměr než olejový otvor a otevírá jej ventil spojený s membránou podtlakové komory. Ventil se otevře, jakmile podtlak začne působit na podtlakovou komoru. Rev:0 01.01.2007 64 EMEM-1ET8H
Kromě volnoběhu Volnoběh Kromě volnoběhu Za těchto podmínek není elektromagnetický ventil napájen. Horní a dolní komora jsou navzájem propojeny prostřednictvím olejového otvoru. Protože olejový otvor má malý průměr, průtok mezi horní a dolní komorou je omezený. Díky tomu je pohyb lamely tlumiče omezený a uložení motoru je tvrdé. Volnoběh Při volnoběhu je elektromagnetický ventil řídící jednotkou uzemněn. Podtlak nyní působí na membránu uvnitř podtlakové komory. Ventil spojený s membránou se pohybuje směrem dolů a otevírá volnoběžný kanálek. Protože horní a dolní komora jsou nyní propojeny prostřednictvím volnoběžného kanálku s větším průměrem, proudění oleje je nyní jen mírně omezené. Díky tomu se lamela tlumiče může pohybovat dále směrem k podtlakové komoře a uložení motoru je měkké. Rev:0 01.01.2007 65 EMEM-1ET8H
Zážehové motory Hyundai (řadové) Epsilon G4HA: G4HA je 0,8l (798 cm³) motor s jedním vačkovým hřídelem v hlavě válců (SOHC). Epsilon G4HC: G4HC je 1l (999 cm³) motor s jedním vačkovým hřídelem v hlavě válců (SOHC). Motor Alpha: Skupina motorů Alpha je vyráběna v Ulsanu v Jižní Koreji. Motor Hyundai Alpha byl prvním motorem navrženým v Koreji. Byl to moderní 3ventilový motor s jedním vačkovým hřídelem v hlavě válců (SOHC) a byl k dispozici v přeplňované i nepřeplňované verzi. První motor Alpha byl na trh uveden v roce 1993, kde byl až do roku 2002. Motory Alpha se vyráběly ve verzi 1,3 l (1341 cm 3 ) a 1,5 l (1495 cm 3 ) a později i Alpha II ve verzi 1,6 l. G4EH; G4EH je 1,3l motor s jedním vačkovým hřídelem v hlavě válců (SOHC). G4EK; G4EK je 1,5l motor s jedním vačkovým hřídelem v hlavě válců (SOHC). Dva vačkové hřídele v hlavě válců (DOHC) u Alpha II zvýšily výkon motoru. V roce 1993 byla na trh také uvedena přeplňovaná verze. Rev:0 01.01.2007 66 EMEM-1ET8H
G4ED; G4ED Alpha II má větší zdvihový objem 1,6 l (1595 cm 3 ) a dva vačkové hřídele v hlavě válců (DOHC) se 4 ventily na válec. CVVT Alpha II byl na trh uveden v roce 2006. Motor Beta: Motor Hyundai Beta je 1,6l až 2l a je vyráběn v Ulsanu v Jižní Koreji. G4GR; G4GR je 1,6l (1599 cm³) motor se dvěma vačkovými hřídeli v hlavě válců (DOHC). G4GM; G4GM je 1,8l (1795 cm³) motor se dvěma vačkovými hřídeli v hlavě válců (DOHC). G4GF; G4GF je 2l (1975 cm³) motor. Nejnovější verze 2l motoru Beta je vybavena plynule variabilním časováním ventilů (CVVT) Motor Sirius: Motor Hyundai Sirius je největší řadový 4válcový motor společnosti od 1,8 l do 2,4 l. Existují dva různé druhy 1,8l motorů Sirius. G4CM; G4CM je motor s jedním vačkovým hřídelem v hlavě válců (SOHC). G4CN; G4GM je druhý 1,8l motor Sirius se dvěma vačkovými hřídeli v hlavě válců (DOHC). G4CP; 2l (1997cm³) motor G4CP je k dispozici ve verzi SOHC a DOHC. G4JS; G4JS je velký 2,4l (2351 cm³) motor. Rozměry motoru se liší od motorů Sirius a motor je vybaven DOHC se 4 ventily na válec. Motor Theta: Hyundai Theta (G4KC) měl premiéru páté generaci modelu Hyundai Sonata, který byl představen v srpnu 2004. Je vybaven DOHC a CVVT na straně sání a je k dispozici jako 1,8l, 2l a 2,4l motor. Rev:0 01.01.2007 67 EMEM-1ET8H
Zážehové motory Hyundai ( do V) Motor Sigma: Rodina motorů Hyundai Sigma byla představena pod jednoduchým názvem V6. Zdvihové objemy jsou od 2,5 l do 3,5 l. G6AV; G6AV je malá 2,5l (2497 cm³) verze s DOHC a karburátorem. G6AT a G4HA; DOHC G6AT a G4HA mají oba zdvihový objem 3l (2972 cm³), ale G4HA má větší vrtání. G6AU a G4HC; G6AU a G4HC jsou větší 3,5l (3497 cm³) verze motoru Sigma. Výkon G4HC je vyšší ve srovnání s G6AU. Motor Delta: Motory Hyundai Delta jsou menší V6 se zdvihovým objemem od 2,5 l do 2,7 l. G6BW; G6BW je 2,5l (2493 cm³) verze s DOHC. Verze 2,7l je větší a má zdvihový objem 2656 cm³. Motor Mu: Motor Mu (G6EA) je dalším vývojovým stupněm motoru Delta. Je vybaven systémem variabilního sání (VIS). Rev:0 01.01.2007 68 EMEM-1ET8H
Motor Lambda: Motory Hyundai Lambda jsou moderní celohliníkové motory V6. Vyrábí se v továrně Hyundai HMMA v Montgomery v Alabamě. 3,3l verze G6DB byla uvedena na trh v modelu Sonata 2006. G6DB má hliníkový blok a hlavy, variabilní časování ventilů na straně sání a 4 ventily na válec. Motor Omega: Omega je motor V8 DOHC. G8AA má zdvihový objem 4,6 l (4598 cm³). Rev:0 01.01.2007 69 EMEM-1ET8H
Vznětové motory Hyundai Motor D (D4EA): Motor D je k dispozici jako 3válcový motor se zdvihovým objemem 1500 cm³ a 4válcový motor se zdvihovým objemem 2000 cm³ nebo 2200 cm³. Motor A (D4BB/BH): Motor A je k dispozici jako 4válcový motor se zdvihovým objemem 2477 cm³ (D4BH) nebo 2607 cm³ (D4BB). Motor J (J-III): Motor J je 4válcový motor se zdvihovým objemem 2900 cm³. Motor U (D4FA): Motor U je 4válcový motor se zdvihovým objemem 1500 cm³. Rev:0 01.01.2007 70 EMEM-1ET8H