Дизельные и бензиновые двигатели Ford Focus 1

Дизельные и бензиновые двигатели Ford Focus 1

На Focus ставятся два компактных четырёхцилиндровых бензиновых двигателя в четырёх разных вариантах мощности, а также четырёхцилиндровый дизельный двигатель с рабочим объёмом 1.8 л с двумя ступенями мощности - оба дизельных двигателя с турбонаддувом на отработанных газах и прямым впрыском. Все двигатели в Focus в равной степени соответствуют требованиям стандарта на отработанные газы EEC-96/D3/D4 и другим, более субъективным критериям относительно расхода топлива, бесшумности работы, "эластичности" и отдачи мощности, предъявляемым к современным двигателям.

Двигатели Focus

Focus-
2000 г. выпуска
Рабочий объём,
см3
Мощность,
кВт/л.с./об/мин
Мощность,
Нм/об/мин
1,4 л Zetec-SE 1388 55/75/5000 123/3500
1,6 л Zetec-SE 1596 74/100/6000 145/4000
1,8 л Zetec-E 1796 85/115/5500 160/4400
2,0 л Zetec-E 1988 96/130/5500 178/4500
1,8 л Endura-Turbodisel 1753 55/75/4000 175/1800
1,8 л Endura-DI-Turbodisel 1753 66/90/4000 200/2000

Двигателями в Focus  управляет электронная система (Ford EEC-V), в бензиновых двигателях ей ассистируют бесконтактная система зажигания 3-D с программным управлением, электронный впрыск топлива (SEFI) и датчики детонации в двигателях Zetec-SE. Оба дизельных двигателя получают топливо прямо в камеры сгорания с помощью одноплунжерного распределительного насоса впрыска и многоканальных форсунок с двойной пружиной. Все бензиновые двигатели снабжены регулируемым катализатором тройного действия, дизельные двигатели - окислительным каталитическим нейтрализатором, оснащённым рециркуляцией отработанных газов.

Бесспорно, компактные двигатели DOHC (double-overhead-camshaft) Zetec (в вариантах Zetec-SE блок двигателя и головка блока цилиндров из лёгкого металла) в настоящее время являются главным техническим достижением среди двигателей Ford. Впрочем, это первые смонтированные поперёк двигатели Ford, в которых магистраль впрыска находится на передней стороне головки блока цилиндров. Эта мера заметно улучшает доступность всех элементов приготовления топливовоздушной смеси при проведении любых работ по техническому обслуживанию.

У "поворота" есть и технические причины: с "поворотом" головки блока цилиндров система отработанных газов уже не находится в потоке охлаждающего встречного ветра, а "спрятана" за двигателем. Это очень полезно для каталитического нейтрализатора - он ещё быстрее достигает температуры регулирования. Наклонное назад монтажное положение двигателей создаёт достаточно места для того, чтобы минимизировать теплоотдачу выпускного коллектора и каталитического нейтрализатора в салон.

Техническое сотрудничество - участие фирмы Yamaha

Базовый эскиз двигателей Zetec-SE возник довольно давно при тесном сотрудничестве с Yamaha. Первые варианты ставились на Fiesta с 1996 года. Особенностью Ford являются многоканальные форсунки с электронным управлением в компактных четырёхцилиндровых двигателях, последовательный впрыск топлива, а также усовершенствованный блок управления двигателем (EEC-V). Благодаря этому инженеры реализовывают ещё более точное управление топливовоздушной смесью и искрой зажигания.

На практике эти меры приводят к снижению трения, к более устойчивой регулировке числа оборотов холостого хода, к пониженной эмиссии отработанных газов и более равномерному процессу сгорания при всех состояниях нагрузки. Другим достижением, в том числе двигателей Zetec-E, является сбалансированное наполнение цилиндров и скорее умеренный литраж. Приоритеты дальнейшего развития однозначно касаются характеристик комфорта и расхода топлива.

С головы до ног из лёгкого металла - только двигатели Zetec-SE

Блок двигателя и головка блока цилиндров, а также корпуса большинства вспомогательных агрегатов двигателей Zetec-SE состоят из специального алюминиевого сплава. Не так обстоит дело в двигателях Zetec-E, их происхождение связано с семейством Endura.

Для снижения веса крышки клапанов двигателей Zetec изготовлены из магния и впускные трубопроводы из синтетического материала. В головках блоков цилиндров вращаются два расположенных сверху распределительных вала (DOHC), они управляют четырьмя клапанами на каждой камере сгорания. Ряд конструктивных мер поддерживает высокую культуру работы двигателей с низким уровнем шума и вибрации, низкую эмиссию отработанных газов, а также приятно небольшие затраты на техобслуживание. Благодаря более стойким материалам клапаны должны проверяться в мастерской только через каждые 150.000 км пробега. Клапанный зазор при холодном двигателе составляет 0.17-0,23 мм на всех впускных и 0,27-0,33 на выпускных клапанах. Замена свечей зажигания предусмотрена через 60.000 км, замена моторного масла и масляного фильтра - через 15.000 км пробега.

Дизельные и бензиновые двигатели Ford Focus 1

Двигательный отсек Zetec-SE 16V с рабочим объёмом 1,4/1,6 л.

Дизельные и бензиновые двигатели Ford Focus 1

Вид сбоку двигателя Zetec-SE

1 - клапанный механизм; 2 - поршни; 3 - маслоотбойный щиток; 4 - всасывающий маслопровод; 5 - виброгаситель; 6 - водяной насос; 7 - свеча зажигания.

Zetec-SE - работоспособный, "эластичный" и умеренный в расходе топлива двигатель

Оба двигателя - в равной степени работоспособные и "эластичные" силовые установки DOHC. Двигатель с рабочим объёмом 1,6 л от модели с 1,4 л отличают изменённое соотношение между диной хода поршня и внутренним диаметром цилиндра, распределительный вал с изменёнными фазами газораспределения, а также более крупные клапаны. С точки зрения последовательной оптимизации  трения и высокой культуры работы оба двигателя располагают гильзами цилиндров из серого чугуна с особо точным сверлением, залитыми в блок двигателя из лёгкого металла, с поршнями облегчённой конструкции со специальным покрытием, включая поршневые кольца с пониженным трением. К тому же приводной ремень вспомогательных агрегатов, работающий особенно тихо, снижает шумы и вибрацию двигателя. Масляный насос приводится в действие непосредственно коленвалом с пятью опорными шейками: напротив, водяной насос и сервонасос, генератор и компрессор климатической установки имеют привод от приводного ремня,
не подлежащего техническому обслуживанию.

В головке блока цилиндров из лёгкого металла двигателей Zetec-SE вращаются два распределительных вала. На каждом цилиндре они управляют двумя впускными и двумя выпускными клапанами, расположенными под углом в 42° по отношению друг к другу, с механической компрессией клапанного зазора.

Дизельные и бензиновые двигатели Ford Focus 1

Вертикальная проекция двигателя Zetec-SE
1. Выпускной распределительный вал; 2. Впускной распределительный вал; 3. Впускной канал; 4. Всасывающий маслопровод; 5. Коленвал; 6. Выпускной канал; 7. Гидравлическое натяжное устройство зубчатого ремня; 8. Шкив выпускного распределительного вала; 9. Шкив впускного распределительного вала.

Дизельные и бензиновые двигатели Ford Focus 1

Диаграмма мощности: Zetec-SE 1,4 л/1,6 л

Дизельные и бензиновые двигатели Ford Focus 1

"Эластичность": кривая крутящего момента Zetec-SE 1,4 л/1,6 л.

Привод обеспечивает усиленный зубчатый ремень с автоматическим пружинным устройством натяжения и механическим демпфированием колебаний.

Конструктивные меры собственник ощущает не только на слух и визуально, но и у бензоколонки: при среднем расходе топлива 6,4 л/100 км Zetec-SE 1,4 л согласно стандарту NEFC сжигает бензин очень умеренно. Он достигает максимальной скорости 171 км/ч и ускоряется за 14,1 сек от 0 до 100 км/ч. При большем примерно на 200 см3 рабочем объёме двигателю 1,6 л требуется 6,8 л/100 км, максимальная скорость 185 км/ч и ускорение за 10,9 с от 0 до 100 км/ч.

Zetec-E - маленькие различия в деталях с большим эффектом

Хотя базовая конструкция двигателей Zetec-E в значительной степени корреспондируется с её более маленькими сёстрами "SE", по своему кривошипно-шатунному механизму она однозначно относится к семейству Endura. Тем не менее в отношении шумов, "эластичности" и собственного трения вы, безусловно, не должны опасаться вариантов SE. Напротив, Ford аттестует эмиссию версий E только в области звукоизлучения двигателя, как меньшую на 5 дБ, "определённое" различие в комфорте кроется в основном в невидимых деталях. Например, в кривошипно-шатунном механизме: для минимизации сил массы второго порядка поршни и шатуны выполнены в облегчённой конструкции. Блоку двигателя придают жёсткость усиленные точки опор и алюминиевая рама лестничного типа, которая, как в двигателях с рабочим объёмом 1,4/1,6 л, привинчена между блоком двигателя и масляным
поддоном.

Двигатель Zetec-E 1,8 л делает спурт от 0 до 100 км/ч за 10,2 с, при 198 км/ч достигается максимальная скорость. Что касается расхода топлива, то Zetec-E 1,8 л делает свою работу при 7,5 л супербензина на 100 км пробега.

В любом случае примерно на литр меньше, чем его брат с рабочим объёмом 2,0 л. Но тот "мчится" с максимальной скоростью 201 км/ч и разгоняется от 0 до 100 км/ч за 9,2 с.

Дизельные и бензиновые двигатели Ford Focus 1

Двигательный отсек Zetec-E 16V с рабочим объёмом 1,8/2,0 л.

Дизельные и бензиновые двигатели Ford Focus 1

Двойной пик: кривая крутящего момента двигателя Zetec-E 1,8/2,0 л

Дизельные и бензиновые двигатели Ford Focus 1

Диаграмма мощности: Zetec-E 1,8/2,0 л

С 2000 г. выпуска в двойной упаковке - дизельный двигатель с турбонаддувом и прямым впрыском мощностью 55 кВт/75 л.с. и 66 кВт/90 л.с.

Блок двигателя и кривошипно-шатунный механизм в дизельном двигателе с турбонаддувом 1,8 л. в Focus копируют основные характеристики Endura-DE 1,8 л (44 кВт/60 л.с.) из Fiesta. Но поршни, головка блока цилиндров и система впрыска новых версий впервые у Ford следуют принципу прямого впрыска топлива. Первые дизельные двигатели Ford с прямым впрыском уже работали в начале восьмидесятых, они ставились на скоростные автомобили малой грузоподъёмности под названием Ford Transit.

Благодаря рециркуляции отработавших газов и электронному управлению двигателя, новые дизели с прямым впрыском относятся не только к самым экономичным, но и в равной степени к самым чистым представителям своей гильдии: они не достигают даже предельных величин отработавших газов, запланированных для новых автомобилей с 2001 г. Оба дизеля объединяет гармоничная характеристика мощности с выраженной экономичностью. Технические модификации в направлении прямого впрыска в значительной мере ограничиваются головкой блока цилиндров, заново откалиброванным и управляемым модулем Ford EEC-V одноплунжерным распределительным насосом впрыска, форсунками с двойными пружинами, окислительным каталитическим нейтрализатором, установленным рядом с двигателем, турбонагнетателем, интегрированным в выпускном коллекторе и охладителем наддувочного воздуха. Именно "рабочее место" турбонагнетателя способствует спонтанному росту давления наддува, он почти заставляет забыть о часто по
праву критикуемом "турбопровале" в Focus.

Дизельные и бензиновые двигатели Ford Focus 1

Диаграмма мощности: Endura DI 66кВт/90 л.с.

Дизельные и бензиновые двигатели Ford Focus 1

Устройство: кривая крутящего момента двигателя Endura DI 66кВт/90 л.с.

Дизельные и бензиновые двигатели Ford Focus 1

Двигательный отсек турбодизельного двигателя Endura DI с рабочим объёмом 1,8 л

Дорогостоящие меры по снижению вибрации и шума делают двигатели с прямым впрыском почти "образцовыми двигателями"

Особое внимание разработчики Ford уделили характеристикам комфортабельного уровня вибраций дизельного двигателя - как в сочетании со всеми подвижными элементами двигателя, так и с характеристиками его передачи на привод и кузов. К особенностям нового дизеля с турбонаддувом Endura относится, например, механически отсоединённое управление педалью газа "Drive-by-wire" (электронная педаль газа).

Кроме того, снижению вибрации привода способствуют также высококачественные подвески двигателя, алюминиевая рама лестничного типа между блоком двигателя и масляным поддоном и высокопрочный стальной коленчатый вал. Сумма конструктивных мер поднимает дизельный двигатель с турбонаддувом Endura почти до уровня комфорта бензиновых двигателей Zetec.

При рабочем объёме 1753 см3 турбодизель Endura располагает технической базой для соответствующей мощности в верхнем диапазоне оборотов и передачей силы в среднем диапазоне. Кривые крутящего момента дизельных двигателей выглядят приятно "плоскими": вариант мощностью 66 кВт/90 л.с. уже чуть выше числа оборотов холостого хода, передаёт на маховик 110 Нм, максимум в 200 Нм, приходится примерно на 1000 об/мин и падает позднее, после 2000 об/мин. Версия мощностью 55 кВт/75 л.с. имеет максимум 175 Нм при 1800 об/мин.

В любом случае достаточно для городского движения и чтобы довольно рано лететь вперёд на пятой передаче по загородной дороге или двигаться со скоростью максимум 184 км/ч (66 кВт/90 л.с.) или 168 км/ч (55 кВт/75 л.с.). Дизель с турбонаддувом при 55 кВт/75 л.с. разгоняет седан со ступенчатой задней частью от 0 до 100 км/ч за 14,7 с (12,5 с при 66 кВт/90 л.с.). Весьма привлекательные ходовые качества, причём при среднем расходе топлива обоими двигателями едва ли не более 5 л на 100 км.