Двигатели L8, LF и L3 Мазда 3 / Mazda 3
|
Рис. 2.2. Общий вид двигателей автомобиля Mazda 3 |
На автомобиля Mazda 3 устанавливаются современные двигатели нового поколения с улучшенными динамическими и ремонтопригодными характеристикми. Двигатель L8 – рабочим объемом 1,8 л, макс. мощность – 88 кВт (120 л.с.), макс. крут. момент – 165 Н·м/ 4300 мин–1 развивающий максимальную скорость 197 км/ч. Двигатель LF – рабочим объемом 1,8 л, макс. мощность – 104 кВт (141 л.с.), макс. крут. момент – 181 Н·м/ 4100 мин–1, развивающий максимальную скорость 208 км/ч. Двигатель L3 – рабочим объемом 2,3 л, макс. мощность – 122 кВт (166 л.с.), макс. крут. момент – 207 Н·м/ 4000 мин–1, развивающий максимальную скорость 214 км/ч. Двигатель L3 может быть снабжен турбокомпрессором – система Sequential Valve Timing (S-VT). Принцип действия турбокомпрессора заключается в том, что привод турбокомпрессора работает благодаря энергии сгоревших отработавших газов. Компрессор состоит из двух осевых лопастных колес. Горячие отработавшие газы попадают в корпус турбокомпрессора, где раскручивают рабочее (первое) колесо до частоты вращения 100 000 мин –1. Рабочее колесо, в свою очередь, раскручивает посредством вала второе лопастное колесо, которое закачивает воздух в компрессор и подает его в камеру сгорания. Прошедший через турбокомпрессор разогретый воздух охлаждается в радиаторе всасываемого воздуха. Именно охлаждение и обеспечивает больший прирост мощности (рис. 2.1). |
Рис. 2.1. Диаграмма динамических характеристик двигателей автомобиля Mazda 3 |
|
|
|
|
| Компания Mazda внесла ряд технических усовершенствований в конструкцию и технические компоненты новых двигателей. |
| Например, на двигателях модели L3 применен механизм изменения фаз газораспределения. В целях уменьшения общей массы автомобиля блок цилиндров на новых двигателях изготовлен, так же, как и головка блока цилиндров, из алюминиевого сплава. |
| Большие изменения внесены в конструктивную и механическую часть двигателей с целью уменьшения вибраций и уровня шума. Так, например, на двигателях модели L3 применен балансировочный блок кассетного типа. На всех двигателях теперь устанавливается бесшумная цепь привода механизма газораспределения. Блок цилиндров снабжен длинной юбкой поршня и интегрированной крышкой коренных подшипников. Кроме того, на всех двигателях применяется шкив коленвала с демпфером крутильных колебаний и подвеска маятникового типа. |
| Упрощен, в целях улучшения ремонтопригодности, контур ремня привода вспомогательных агрегатов. Теперь применяется один приводной ремень для всех вспомогательных агрегатов двигателя. Натяжение приводного ремня регулируется автоматическим натяжителем. Крышка передней части двигателя имеет отверстие для проведения технического обслуживания (для разблокировки храповика регулировки цепи и фиксации рычага натяжителя). |
| В качестве силовой установки в автомобилях Mazda 3 используются 4-цилиндровые двигатели, в которых цилиндры расположены в один ряд. Снизу двигатель закрыт поддоном, образующим картер, который одновременно является резервуаром для масла, необходимого для смазки, охлаждения и предохранения деталей двигателя от износа. |
| Все три двигателя 16-клапанные, имеющие по четыре клапана на один цилиндр. Клапаны приводятся в действие двумя расположенными вверху распределительными валами через тарельчатые толкатели. |
| Смазку двигателя обеспечивает масляный насос, установленный на торцевой стороне картера и приводимый в действие от коленвала. Масло, всасываемое из масляного поддона, подается через отверстия и каналы к подшипникам коленчатого и распределительного валов и к рабочим поверхностям цилиндров. |
| Приготовление и подачу топливо-воздушной смеси осуществляет электронная система управления двигателем, не требующая обслуживания. |
Технические характеристики двигателей Элемент | Характеристика | L8 | LF | L3 | Тип | Бензиновый, четырехтактный | Число и расположение цилиндров | Четырехцилиндровый, рядный | Камера сгорания | Клиновая | Механизм газораспределения | DOHC (с двумя верхними распредвалами в головке блока цилиндров), цепным приводом, 16-клапанный | Рабсний объем, мл | 1,798 | 1,999 | 2,261 | Диаметр цилиндра х ход поршня, мм | 83,0×83,1 | 87,5×83,1 | 87.5×94,0 | Степень сжатия | 10.8:1 | 10,8:1 | 10,6:1 | Давление сжатия | 1,750 (300) | 1,720 (300) | 1,430 (290) | Момент открытия или закрытия клапана: | | | | впускной: | | | | открытие до ВМТ | 4 | 4 | 0-25 | закрытие после НМТ | 33 | 52 | 0-37 | выпускной: | | | | открытие до НМТ | 37 | 37 | 42 | закрытие после ВМТ | 4 | 4 | 5 | Клапанный зазор, мм | | | | впускные | 0,22-0,28 (на холодном двигателе) | выпускные | 0,27-0,33 (на холодном двигателе) |
Целевая частота вращения двигателя Состояние | Частота вращения на холостом ходу двигателя, мин-1 | L8 | LFMTX | LFATX | L3 | Без нагрузки | 700 | 650 | 700 | 650 | Электрические потребители включены* | 700 | 700 | 700 | 700 | Усилитель рулевого управления работает | 750 | 700 | 700 | 700 | Система кондиционирования работает** (датчик среднего давления выключен или отсутствует) | 750 | 750 | 700 | 750 | Система кондиционирования работает** (датчик среднего давления включен или отсутствует) | 750 | 750 | 750 | 750 |
| * Фары включены, переключатель вентилятора установлен в положение любой скорости, кроме 1-ой, вентилятор системы охлаждения работает, и обогреватель заднего стекла включен. |
| ** Выключатель системы кондиционирования воздуха и выключатель вентилятора находятся в положении включено. |
Технические данные механической части двигателя Элемент | Двигатель | L8 | LF | L3 | РАСПРЕДВАЛ | Биение распредвала, мм: максимум | 0,03 | Высота контура кулачка, мм:
стандарт (впуск;/ выпуск)
минимум (впуск/ выпуск) | 40,79/41,08
40,692/40.982 | 42,12/41,08
42,022/40,982 | 42,12/41,08 (42,44)/(41,18)*
42,022/ 40.982 (42,342)/(41,082)‘ | Диаметр шейки, мм:
стандарт
минимум | 24,96-24.98
24,95 | 24,96-24,98
24,95 | 24,96-24,98
24,95 | Зазор в подшипнике, мм:
стандарт
максимум | 0,04-0,08
0,09 | 0,04-0,08
0,09 | 0,04-0,08
0,09 | Осевой зазор, мм:
стандарт
максимум | 0,09-0,24
0,25 | 0,09-0,24
0,25 | 0,09-0,24
0,25 | ТОЛКАТЕЛЬ КЛАПАНА | Диаметр отверстия толкателя, мм: стандарт | 31,00-31,03 | 31,00-31,03 | 31,00-31,03 | Диаметр толкателя, мм: стандарт | 30,97 | 30,97 | 30,97 | Зазор между толкателем и отверстием толкателя, мм:
стандарт
максимум | 0,02-0,06
0,15 | 0,02-0,06
0,15 | 0,02-0,06
0,15 | БЛОК ЦИЛИНДРОВ | Деформация контактных поверхностей прокладки головки блока цилиндров, мм: максимум | 0,10 | 0,10 | 0,10 | Диаметр цилиндра (измеряется на росстоянии 42 мм от верха цилиндра), мм:
стандарт | 83,00-83,03 | 87,50-87,53 | 87,50-87,53 | Минимальный/ максимальный диаметр цилиндра, мм | 82,94-83,09 | 87,44-87,59 | 87,44-87,59 | ПОРШЕНЬ | Диаметр поршня, мм: стандарт | 82,965-82,995 | 87,465-87,495 | 87,465-87,495 | Зазор между поршнем и цилиндром, мм:
стандарт
максимум | 0,025-0,045
0.11 | 0,025-0,045
0,11 | 0,025-0,045
0,11 | ПОРШНЕВОЕ КОЛЬЦО | Зазор между поршневым кольцом и канавкой, мм: стандарт
— верхнее
— второе
— маслосъемное | 0,03-0,08
0,03-0,07
0,03-0,07 | 0,03-0.08
0,03-0,07
0,03-0,07 | 0,03-0,08
0,03-0,07
0,03-0,07 | максимум
— верхнее
— второе
— маслосъемное | 0,17
0,15
0,15 | 0.17
0,15
0,15 | 0,17
0,15
0,15 | Зазор в замке кольца (измеряется в цилиндре), мм:
стандарт
— верхнее
— второе
— маслосъемное | 0,16-0,31
0,33-0,48
0,20-0,70 | 0,16-0,31
0,33-0,48
0,20-0,70 | 0,16-0,31
0,33-0,48
0,20-0,70 | максимум
— верхнее
— второе
— маслосъемное | 1,00
1,00
1,00 | 1,00
1.00
1,00 | 1,00
1,00
1,00 | ШАТУН И ШАТУННЫЙ ПОДШИПНИК | Боковой зазор шатуна:
стандарт
максимум | 0,14-0,36
0,435 | 0,14-0,36
0,435 | 0,14-0,36
0,435 | Размер подшипника шатуна, мм:
стандарт
0,25 увеличенный размер
0,50 увеличенный размер | 1,496-1,502
1,623-1,629
1.748-1,754 | 1,496-1,502
1,623-1,629
1,748-1,754 | 1,496-1,502
1,623-1,629
1,748-1,754 | Зазор в подшипнике шатуна, мм: стандарт максимум | 0,026-0,052
0,10 | 0,026-0,052
0,10 | 0,026-0,052
0,10 | КОЛЕНВАЛ | Биение коленвала, мм: максимум | 0,05 | 0,05 | 0,05 | Диаметр коренных шеек, мм:
стандарт
0,25 увеличенный размер | 51,98-52,00
51,73-51,75 | 51,98-52,00
51,73-51,75 | 51,98-52,00
51,73-51,75 | Зазор в коренных подшипниках, мм:
стандарт
максимум | 0,019-0,035
0,10 | 0,019—0,035
0,10 | 0,019-0,035
0,10 | Биение коренных шеек, мм: максимум | 0,05 | 0,05 | 0,05 | Размер коренного подшипника, мм:
стандарт
0,25 увеличенный размер
0,50 увеличенный размер | 2,506- 2,509
2,628-2,634
2,753-2,759 | 2,506-2,509
2,628- 2,634
2,753-2.759 | 2,506- 2,509
2,628-2,634
2,753-2,759 | Диаметр шатунной шейки, мм:
стандарт
0,25 увеличенный размер | 49,98- 50,00
49,73-49,75 | 49,98-50,00
49.73-49,75 | 49,98-50,00
49.73-49,75 | Биение шатунных шеек, мм: максимум | 0,05 | 0,05 | 0,05 | Осевой зазор коленчатого вала, мм:
стандарт
максимум | 0,22-0,45
0,55 | 0,22-0,45
0,55 | 0,22-0,45
0,55 | ПЕРЕДНИЙ САЛЬНИК | Глубина запрессовки (от края передней крышки двигателя), мм | 0,0-0,5 | 0.0—0.5 | 0,0-0,5 | БОЛТ | Длина болта головки блока цилиндров, мм:
стандарт
максимум | 149,0-150,0
150,5 | 149,0-150,0
150,5 | 149,0-150,0
150,5 | Длина болта шатуна, мм:
стандарт
максимум | 44,7-45,3
46,0 | 44.7-45,3
46,0 | 44,7-45,3
46,0 | Длина болта крышки коренного подшипника, мм:
стандарт
максимум | 110,0-110,6
111,3 | 110,0-110,6
111,3 | 110,0-110,6
111,3 | БАЛАНСИРОВОЧНЫЙ ВАЛ | Зазор в зубчатом зацеплении, мм: максимум | — | _ | 0,005-0,101 |
|
Двигатели L8, LF и L3
Таблицы характеристик двигателя
Замена приводного ремня
Замена масла двигателя и фильтра
Механизм ГРМ
Замена цепи ГРМ
Головка блока цилиндров (ГБЦ)
Разборка и сборка ГБЦ
Проверка компрессии двигателя
Снятие двигателя
Установка двигателя
Блок цилиндров (устройство)
Разборка блока цилиндров
Сборка блока цилиндров
Сборка механизма газораспределения
Коленвал (устройство)
Проверки и измерения коленвала
Балансировочный блок
Передняя крышка двигателя
Поршни и шатуны (устройство)
Проверка и измерения поршня
Клапанный механизм (устройство)
Проверки и измерения клапанов
Замена направляющей втулки клапана
Ремонт седла клапана
Толкатель клапана
Распредвалы
Маслосъёмные колпачки
Механизм изменения фаз газораспределения
Замена механизма изменения фаз газораспределения
Регулировка зазоров клапанов
Управляющий масляный клапан (L3)
Золотниковый клапан (L3)
Клапан маслоразбрызгивающего сопла
Система смазки
Проверка давления масла
Замена масляного насоса
Замена маслоохладителя
Снятие масляного поддона
Система охлаждения
Замена охлаждающей жидкости
Замена радиатора
Замена термостата
Замена помпы
Топливная система
Электросхемы топливной системы
Система впуска
Воздуховод и клапана (VAD) (L3)
Топливный насос
Система управления (ЭСУД)
Описание датчиков, и работы ЭСУД
Установки угла опережения зажигания
Коды неисправностей
Выхлопная система
Замена выпускного коллектора
Проверка СО/СН
Коды ошибок связанные с выбросами |
MZR 2.3 DISI Turbo мощностью в 260 л. с. и с крутящим моментом 380 Нм, доступным уже с 3000 об./мин. Новая программа управления ведает не только системами впрыска и зажигания, но также дроссельной заслонкой и байпасным клапаном турбины на некоторых режимах.
Избыточная мощность, относительно высокая степень сжатия для турбированного двигателя – 9,5, да и прямой впрыск топлива делают турбояму практически незаметной. Бензин впрыскивается под высоким (115 бар) давлением в камеру сгорания, создает положительный охлаждающий эффект, который обеспечивает повышение объемного коэффициента полезного действия. Поэтому крутящий момент, развиваемый MZR 2.3, больше, чем у аналогичного двигателя со стандартным многоточечным впрыском. Система изменения фаз газораспределения S-VT оптимизирует углы открытия и закрытия клапанов в соответствии с режимом движения. Непосредственный впрыск позволяет получить более однородную смесь вокруг свечи зажигания во избежание пропусков в цилиндрах.
Турбонагнетатель – тоже новой конструкции, облегченный относительно аналогов, что позволяет ему быстрее раскручиваться и увеличивать мощностные характеристики. Для силового агрегата такого объема мощность и момент внушительны, поэтому материалы для изготовления MZR 2.3 применялись соответствующие. Блок и головка блока цилиндров изготавливались усовершенствованным методом точного литья (ноу-хау компании Mazda). Для оптимизации теплового процесса увеличилось количество полостей между стенками цилиндров.
Шатуны и коленвал изготовлены из высокопрочной стали, применены полностью плавающие поршневые пальцы. Неплохо поработала компания Mazda над своим детищем. Изготовление неординарных моторов – давний конек этой фирмы. Интересно, что впервые MZR 2.3 установили именно на Mazda 3, хотя ранее считалось, что больше 250 л. с. для переднеприводного автомобиля такого класса – это просто опасно.
В общем, заряженный хэтчбек получился действительно весьма норовистым, несмотря на многочисленные системы безопасности и дифференциал повышенного трения. В любом случае, при наличии головы на плечах управлять подобным болидом можно с удовольствием. Позже двигатель начал ставиться и на Mazda 6, и на увесистую Mazda CX-7. Несмотря на увеличившийся вес агрегатоносителей, а в случае с CX-7 – и применение полного привода, двигатель не пасовал, одаривая все перечисленные модели завидной динамикой.