Содержание
Дизельные двигатели GW4D20/GW4D20B
Примечание: Двигатели 4GW4D20 и 4GW4D20B с рабочим объемом 2,0 л имеют минимум различий.
Дизельный двигатель GW4D20/GW4D20B с турбонаддувом – это 4-цилиндровый 16-клапанный рядный, 4-тактный мотор. Он оснащен двойным распределительным валом (DOHC), турбонагнетателем с изменяемой геометрией соплового аппарата (VGT, WGT), промежуточным охладителем наддувочного воздуха и другими современными технологиями. Например, электронно управляемыми топливной рампой высокого давления, системой рециркуляции отработавших газов (EGR) и т. д.; Двигатель отличается высокой мощностью и крутящим моментом, топливной экономичностью, надежностью, отличной отзывчивостью как на низких, так и на высоких оборотах, и надежно запускается в условиях низких температур.
Серийный номер турбодизельного двигателя выбит на левой части блока цилиндров.
ОБЩИЙ ВИД НА ТУРБОДИЗЕЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ GW4D20 (С топливной рампой Delphi)
Вид спереди
1-Шкив натяжителя; 2-Генератор; 3-Ремень привода генератора; 4-Насос гидроусилителя руля; 5-Впуск компрессора; 6-отводящий патрубок системы охлаждения; 7-Крышка привода ГРМ; 8-система EGR в сборе; 9-Маслоизмерительный щуп; 10-промежуточный роли ремня; 11-натяжной ролик ремня; 12-компрессор кондиционера 13-Демпфирующий шкив
Вид сзади
1-Сцепление; 2-Стартер; 3- радиатор системы EGR ; 4 Клапан системы EGR; 5-Впускной канал ТНВД; 6-Датчик температуры охлаждающей жидкости; 7-Вакуумный насос; 8- отводящий патрубок системы охлаждения; 9-Канал впуска охлаждающей жидкости; 10 -Отводящий шланг системы охлаждения; 11-Пробка сливного отверстия; 12-Масляный поддон
Вид слева
1-Компрессор кондиционера; 2-патрубок подвода охлаждающей жидкости; 3-ТНВД; 4-Датчик детонации; 5-Впускной коллектор; 6-Впускной воздухопровод; 7-Датчик давления наддува; 8-Клапан системы EGR; 9-Маховик; 10-Стартер; 11-Левая опора двигателя
Вид справа
1-Проушина для подъема двигателя; 2-Турбонагнетатель; З-Отводящий патрубок компрессора; 4-Масляный фильтр; 5-Крышка газораспределительного механизма; 6-Верхняя часть масляного поддона; 7-Нижняя часть масляного поддона; 8-Правая опора двигателя; 9-Датчик давления топлива; 10-Датчик положения коленчатого вала
Вид сверху
1-Топливные форсунки; 2-Турбонагнетатель; 3-Патрубок отвода охлаждающей жидкости; 4-Патрубок подвода горячей охлаждающей жидкости; 5-Датчик давления топлива; 6-Топливная рампа; 7- Клапан системы EGR; 8-Датчик давления наддува; 9-Крышка топливного фильтра; 10-Патрубок подвода топлива к топливной магистрали; 11-Масляный щуп; 12-Ремень привода генератора; 13-Патрубок подвода топлива к топливным форсункам; 14-балластный резистор топливной форсунки; 15-Верхняя часть масляного поддона; 16-Генератор
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ И СПЕЦИФИКАЦИИ ДВИГАТЕЛЯ
Таблица 2-5-1 Основные технические характеристики двигателя GW4D20/GW4D20B
| Параметр | Единица измерения | Технические характеристики |
| Модель | GW4D20/GW4D20B | |
| Тип | Рядный, четырехтактный, с принудительным охлаждением, ш-образными камерами сгорания, 16-клапаный, DOHC, система впрыска с топливной рампой высокого давления и электронным управлением, турбонагнетатель с изменяемой геометрией (VGT, WGT), промежуточный охладитель наддувочного воздуха | |
| Количество цилиндров | Цилиндр | 4 |
| Диаметр цилиндра х ход поршня | мм | 83,1×92 |
| Рабочий объем двигателя | Л | 1996 |
| Степень сжатия | 16,7 | |
| Номинальная мощность и соответствующая ей скорость вращения коленчатого вала | об./мин. | |
| Макс. Максимальный крутящий | Нм/ | 310/1800-2800 |
| момент и соответствующая ему скорость вращения коленчатого вала | (об./мин.) | |
| Мин. удельный расход топлива | г/кВтч | 210 |
| Макс. Колебания скорости вращения коленчатого в режиме холостого хода | об./мин. | 4400 |
| Скорость вращения холостого хода в режиме холостого хода | об./мин. | 750±50 |
| Топливо | Дизельное топливо по стандарту China IV без добавлений моноксида азота | |
| Уровень качества масла | 0# автомобильное топливо (дизельное топливо может использоваться зимой при температурах -10 или -20 град. С, -35 град С) (GB19147-2009) | |
| Клапанные зазоры | 0 (гидрокомпенсаторы клапанных зазоров) | |
| Порядок работы цилиндров (последовательность впрыска топлива) | 1—3—4—2 | |
| Направление вращения (при взгляде со стороны маховика) | Против часовой стрелки | |
| Макс. давление впрыска топлива | бар | 1600 |
| Система управление впрыском топлива | Электронная |
| Параметр | Единица измерения | Технические характеристики | ||
| Управление фазами газораспределения (°СА) | Предварение открытия впускных клапанов (до ВМТ) | °СА | 24° | |
| Запаздывание закрытия впускных клапанов (после НМТ) | °СА | 50° | ||
| Предварение открытия выпускного клапана (до НМТ) | °СА | 86° | ||
| Запаздывание закрытия выпускного клапана (после ВМТ) | °СА | 16° | ||
| Тип системы смазки | Принудительная с разбрызгиванием | |||
| Уровень качества масла | API CI-4 | |||
| Заправочный объем моторного масла | л | 6 | ||
| Расхода масла, отнесенный к расходу топлива | % | < 0,3% (для режима номинальной мощности) | ||
| Система охлаждения | Жидкостная, с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости | |||
| Охлаждающая жидкость | Высококачественная охлаждающая жидкость на основе этиленгликоля | |||
| Заправочный объем охлаждающей жидкости | л | 3 | ||
| Нормальная и максимальная рабочая температура охлаждающей жидкости дизельного двигателя, порог открывания малого и большого контуров рубашки охлаждения и направление циркуляции охлаждающей жидкости | Нормальная температура охлаждающей жидкости: 80 °С- 90 °С; Максимальная температура охлаждающей жидкости: 110 °С; Температура полного открытия термостата: 80 °С (установлен на входе жидкостного насоса) | |||
| Масса нетто двигателя (включая компрессор кондиционера, насос гидроусилителя руля, охлаждающую жидкость) | кг | |||
| Габаритные размеры контура (Д х Ш х В), без коробки передач | мм | |||
| Турбонагнетатель | Макс. скорость вращения | об./мин. | 210 000 | |
| Параметр | Единица измерения | Технические характеристики |
| Максимальная рабочая температура | °С | |
| Уровень шума | дБА | 760 VGT/750 WGT |
| Количество вредных выбросов | г/км | < 110 (в соответствии со стандартом GB 14097-1999) |
| В соответствии со стандартом GB 18352.3-2005 |
Таблица 2-5-2 Технические характеристики основных компонентов электрооборудования турбодизеля GBWD20/GW4D20B
| Параметр | Единица измерения | Технические характеристики | |
| Генератор | Номинальное напряжения | В | 12 |
| Скорость вращения ротора | об./мин. | 5000 | |
| Диапазон скорости вращения | об./мин. | 900-11000 | |
| Направление вращения | По часовой стрелке (при взгляде со стороны шкива) | ||
| Полярность | «отрицательный» провод соединен с «массой» кузова | ||
| Режим действия | Длительный | ||
| Напряжение при больших оборотах двигателя | в | 14,5 ±0,3 | |
| Стартер | Напряжение | В | 12 |
| Выходная мощность | кВт | 2 | |
| Направление вращения | По часовой стрелке (при взгляде со стороны ведущей шестерни) | ||
| Аккумуляторная батарея | Номинальное напряжение | В | 14 |
| Свечи накаливания | Время накаливания | с | Нагревается до 800 °С за 8 с |
Таблица 2-5-3. Диапазон рабочей температуры и давления турбодизеля GW4D20/GW4D20B
| Параметр | Диапазон температуры | Параметр | Диапазон давления |
| Охлаждающая жидкость | 80°С-90°С | Давление моторного масла в режиме холостого хода | >/= 0,3 мПа |
| Моторное масло | </= 120°С | Давление моторного масла при калиброванной скорости вращения коленчатого вала | >/= 0,4 мПа |
Таблица 2-5-4 Спецификации основных компонентов турбодизеля GW4D20/GW4D20B
| Название системы | Спецификации | Название системы | Спецификации | ||||
| Система смазки | Масляный насос | Роторного типа | Система впуска | Турбо нагнета тель |
С изменяемой геометрией турбины (VGT) | С изменяемой геометрией турбины | |
| Масляный фильтр | С цилиндрическим фильтрующим элементом | WGT | Турбонагнетатель с перепускным клапаном | ||||
| Топливная система | Топливный фильтр | DELPHI | Интегрального типа, с водоотделителем | Система охлаждения | Тип насоса | Центробежного типа | |
| BOSCH: | С цилиндрическим фильтрующим элементом и водоотделителем | Высота жидкостного столба (при 4500 об./мин.) | 16 м | ||||
| Xin Feng | С цилиндрическим фильтрующим элементом и водоотделителем | ||||||
| Топливный насос высокого давления (ТНВД) | DELPHI | С двойными плунжерами, лопастного типа, с IMV | Тип термостата | С восковым рабочим телом | |||
| BOSCH: | Трехплунжерный насос | ||||||
| Xin Feng | Двухплунжерный насос | Вакуумный насос | Режим действия | Длительный | |||
| Топливная рампа | DELPHI | Максимальное давление топлива 1600 бар | |||||
| BOSCH: | Максимальное давление топлива 1600 бар | Макс, скорость вращения | 2800 | ||||
| Xin Feng | Максимальное давление топлива 1600 бар | ||||||
| Тип топливных форсунок | DELPHI | С 7 распылительными отверстиями | Макс степень разряжения | 90 | |||
| BOSCH: | С 6 распылительными тверстиями | Время достижения степени разряжения | Время додостижения 50 кПа < 5 (400 об./мин.) | ||||
| Xin Feng | С6 распылительными отверстиями | ||||||
Конструкция двигателя
Дизельный двигатель — сложное техническое устройство, преобразующее энергию сгорания топлива в механическую. Несмотря на то, что существует множество различных типов дизельных двигателей, отличающихся друг от друга конструктивными особенностями, в каждом из них используются следующие компоненты и системы:
1. Головка блока цилиндров и блок цилиндров
Рис. 2-1-1. Головка блока цилиндров и блок цилиндров
Головка блока цилиндров закрывает сверху цилиндры и образует камеры сгорания. Головка блока цилиндров устанавливается вместе с впускными и выпускными клапанами, рычагами привода клапанов, гидрокомпенсаторами, распределительными валами впускных и выпускных клапанов, масляными форсунками и т. д. В головке блока цилиндров располагаются впускные и выпускные каналы, а также каналы рубашки охлаждения для циркуляции охлаждающей жидкости. Блок цилиндров используется для установки систем и механизмов дизельного двигателя; это «основание» дизельного двигателя.
2. Кривошипно-шатунный механизм
Рис. 2-1-2. Кривошипно-шатунный механизм
Кривошипно-шатунный механизм преобразует возвратно-поступательные движения поршня (в цилиндре), возникающие в результате сгорания топлива во вращательное движение коленчатого вала, обеспечивая тем самым рабочие циклы двигателя. Кривошипно-шатунный механизм состоит из поршней, шатунов, коленчатого вала, маховика и т. д.
3. Механизм привода клапанов и системы впуска/выпуска отработавших газов
Рис. 2-1-3. Механизм привода клапанов
Механизм привода клапанов и система впуска/выпуска отработавших газов используются для своевременного подъема и опускания впуск-ных/выпускных клапанов с целью обеспечения подачи максимально возможного количества воздуха в цилиндры и отвода из них отработавших газов.
Рис. 2-1-4. Системы впуска/выпуска отработавших газов
Он состоит из компонентов, связанных с клапанами (впускные и выпускные клапаны, сухари, тарелки, пружина, тарелка пружины чашки пружины, маслосъемный колпачок и т. д.), механизмов привода (ремень, шкив, распределительные валы впускных/выпускных клапанов, рычаги привода клапанов, гидрокомпенсаторы и т. д..), воздушного фильтра, выпускных каналов, впускного/выпускного коллекторов и т. д. Клапан системы EGR с электронным управлением и радиатор системы EGR, которые входят в состав систем впуска/выпуска отвечают за рециркуляцию отработавших газов и способствуют эффективному снижению содержания Nox в отработавших газах.
4. Турбонагнетатель
Рис. 2-1-5 Турбонагнетатель
Турбонагнетатель используется для нагнетания сжатого воздуха в цилиндры за счет использования энергии отработавших газов. Несмотря на то, что рабочий объем цилиндров остается неизменным, количество подаваемого в них воздуха увеличивается за счет компрессии. Это позволяет увеличить количество впрыскиваемого в цилиндры топлива и повысить эффективность его сгорания, что в свою очередь позволяет получать прирост мощности и крутящего момента дизельного двигателя.
5. Топливная система
Рис. 2-1-6 Топливная система
Топливная система дизельного двигателя подает топлива в камеры сгорания в количестве и под давлением, установленными в технической документации, обеспечивая оптимальные условия для сгорания дизельного топлива; в то же время она регулирует подачу топлива в количестве, необходимом для обеспечения требуемого запаса мощности в зависимости от нагрузки. В состав топливной системы входят топливный бак, топливный фильтр, топливоподкачивающий насос, ТНВД, топливная рампа, топливные форсунки, топливные трубки высокого/низкого давления, а также различные датчики и др.
6. Система смазки
Рис. 2-1-7 Система смазки
Система смазки двигателя предназначена для снижения уровня трения и износа трущихся пар за счет смазывания моторным маслом; кроме того она выполняет функции охлаждения деталей двигателя, удаления продуктов нагара и износа, обеспечивает уплотнение камер сгорания и предотвращает образование коррозии. В состав системы смазки входят маслоприемник, масляный насос, масляный фильтр, масляный радиатор, датчик давления масла, главная масляная магистраль и т. д.
7. Система охлаждения
Рис. 2-1-8 Система охлаждения
При работе дизельного двигателя выделяется большое количество тепла. Система охлаждения отводит его от деталей, поддерживая рабочую температура дизельного двигателя в заданном диапазоне. В состав системы охлаждения входят: радиатор с двумя бачками, расширительный бачок, жидкостный насос, термостат, вентилятор и т. д.
8. Система запуска двигателя
Рис. 2-1-9 Система запуска двигателя
Система запуска двигателя обеспечивает проворачивание коленчатого вала двигателя со скоростью, необходимой для его запуска. В состав системы входят стартер, аккумуляторная батарея, свечи накаливания и другие устройства.
В итоге блок цилиндров, головка блока цилиндров, кривошипно-шатунный механизм, механизм привода клапанов, системы впуска и выпуска отработавших газов а также топливная система при взаимодействии друг с другом обеспечивают выполнение рабочих тактов двигателя, преобразуя энергию сгорания топлива в механическую. Поэтому техническое состояние этих компонентов и, то как они взаимодействуют друг с другом, оказывают решающее воздействие на эффективность работы двигателя. Системы смазки и охлаждения не влияют на рабочие циклы двигателя напрямую; однако без них невозможно обеспечить устойчивую и бесперебойную работу дизельного двигателя. А поскольку система запуска двигателя создает необходимые условия для запуска двигателя, ее техническому состоянию также следует уделять особое внимание. Другими словами, без всех этих систем и механизмов невозможно обеспечить бесперебойную работу двигателя и гарантировать надежность и долговечность всех его компонентов.
