Двигатель Volvo FH с 2012 года. Общая информация

Чугунная головка цилиндров изготавливается цельной, что обеспечивает стабильный монтаж распредвала верхнего расположения.
Распредвал установлен на семи разделенных по горизонтали кронштейнах подшипников с заменяемыми вкладышами подшипников. Вкладыш подшипника в заднем кронштейне подшипника имеет такую конструкцию, которая обеспечивает также функцию упорного подшипника.
Корпус термостата охлаждающей жидкости выфрезерован непосредственно в переднем правом углу головки цилиндров (1).
На каждом цилиндре имеются отдельные впускные порты на одной стороне головки цилиндров и отдельные выпускные порты на другой стороне, так называемая "поперечнопоточная" головка цилиндров (2).
Топливный канал для насос-форсунок просверлен продольно в головке цилиндров, и вокруг каждого насоса-форсунки выфрезерована круглая выемка (3).
Спереди имеется заглушка канала (4) для измерения давления масла в механизме управления коромыслами.
Канал (5) направляет масло для смазки распредвала и коромысел. Он просверлен посередине в левой стороне головки цилиндров.
Насос-форсунка располагается вертикально над центром каждого цилиндра, между четырьмя клапанами, и закрепляется скобой (2) . Нижняя часть форсунки отделена от рубашки охлаждения втулкой, имеющей больший размер снизу и загерметизированной сверху уплотнительным кольцом. Кольцевое пространство вокруг каждой форсунки герметизируется двумя уплотнительными кольцами на форсунке.
Для максимального охлаждения в полости для охлаждающей жидкости в головке цилиндров имеется горизонтальная перегородка, направляющая охлаждающую жидкость на самые нижние и самые горячие части головки цилиндров. Клапанный механизм включает двойные впускные и двойные выпускные клапаны. На выпускных клапанах имеется по две клапанные пружины (1) , а на впускных клапанах расположено по одной пружине (3) . Клапаны связаны в пары посредством плавающего клапанного суппорта, который передает движение коромысла по распредвалу на клапанные пары. Клапаны нового типа, с тремя канавками и соответствующими чеками клапанов. Чеки клапанов имеют такую конструкцию, что клапаны могут вращаться в своих гнездах. Чтобы улучшить теплостойкость и теплоотвод, тарелки выпускных клапанов имеют большую массу и несколько меньший диаметр, чем впускные клапаны.
Направляющие клапанов изготовлены из легированного чугуна, и все клапаны снабжены эффективными масляными/газовыми уплотнениями на стержнях клапанов.
Седла клапанов изготовлены из специальной закаленной стали, они заменяемые, но их нельзя обтачивать.
Крышка клапанов изготовлена из пластика и состоит из двух частей – верхней крышки (1) и нижней рамки (2) . Два жгута проводов для форсунок встроены в нижнюю рамку – один спереди, другой сзади. Каждый жгут проводов соединен разъемом (3) с левой стороны рамки. Крышка клапанов уплотняется двумя прокладками – одна между верхней крышкой и нижней рамкой, а другая между нижней рамкой и головкой цилиндров. Обе части крышки клапанов прикреплены винтами к головке цилиндров.
Блок цилиндров изготовлен цельным из чугуна.
В блоке просверлено два продольных канала для системы смазки. С левой стороны блока цилиндров расположен главный смазочный канал (распределительный канал) (1) , а с правой стороны – канал охлаждения поршней (2) . Оба канала закрыты спереди пробками (3) с уплотнительными кольцами. Сзади канал охлаждения поршней закрыт панелью привода ГРМ, а главный масляный канал переходит в литой канал, по которому масло подается на передачу двигателя. В левой стороне блока вертикально просверлены шесть сливных каналов (4).
Выпуклая форма боковых стенок блока вокруг каждого цилиндра придает блоку цилиндров высокую жесткость при кручении и обеспечивает хорошее акустическое демпфирование. На вертикальном разрезе показано положение гильзы цилиндра и рубашки охлаждения. Чтобы не допустить неправильной установки крышек коренных подшипников, они направляются на место асимметричным приливом (1) в соответствующей выемке (2) в блоке цилиндров. Крышки коренных подшипников изготовлены из ковкого чугуна и индивидуально подогнаны. Чтобы обеспечить правильную установку, они маркируются номерами 1, 2, 3, 5 и 6, начиная спереди двигателя. Крышки среднего и крайнего заднего коренных подшипников имеют особую форму и не требуют маркировки.
Выпуклая форма боковых стенок блока вокруг каждого цилиндра придает блоку цилиндров высокую жесткость при кручении и обеспечивает хорошее акустическое демпфирование.
На вертикальном разрезе показано положение гильзы цилиндра и рубашки охлаждения.
Крышки коренных подшипников выравниваются втулками (1) , запрессованными в блок цилиндров. Крышки коренных подшипников изготовлены из пластичного чугуна и индивидуально подобраны. Во избежание неправильной установки они пронумерованы и маркированы 1, 2, 3, 5, 6 и 7. Крышка среднего коренного подшипника имеет особую форму и не требует маркировки. На нижней стороне крышек коренных подшипников также имеется маркировка — стрелки (2) , которые должны быть направлены в сторону впуска двигателя. На крышках коренных подшипников с 2 по 6 имеются выступы, предотвращающие их неправильную установку.
Примечание:
Для коренных подшипников с 1 по 7 важно, чтобы стрелки внизу были направлены в сторону впуска двигателя.
Чтобы уменьшить вибрацию в блоке цилиндров и таким образом снизить шум двигателя, в основании блока цилиндров установлена рама жесткости (1). Рама жесткости изготовлена из стального листа и прикручена к нижней поверхности блока цилиндров (3). В базовом варианте масляный поддон (2) изготовлен из формованной пластмассы (композитного материала), но имеется также вариант для специальных применений из штампованной стали. Уплотнение пластикового поддона состоит из резиновой накладки. Резиновая накладка изготовлена цельной и устанавливается в канавку в верхней кромке. Масляный поддон прикручен подпружиненными стальными винтами (4). Масляная пробка (5) пластикового поддона вкручивается в стальной усилитель. Стальной усилитель выполнен сменным. Стальной поддон уплотняется относительно основания блока цилиндров плоской резиновой прокладкой, которая удерживается на месте на поддоне резиновыми штифтами. Стальной поддон прикручивается такими же подпружиненными стальными винтами, как пластиковый поддон, но винты несколько короче.
Двигатели D13
Двигатели D16
В двигателе применяются "мокрые" гильзы цилиндров для эффективного теплоотвода. Они уплотняются относительно блока цилиндров резиновыми кольцами. Верхнее кольцо расположено непосредственно под буртиком гильзы (1) . Уплотнительная поверхность гильзы относительно прокладки головки цилиндров выпуклая. Направляющая гильзы на двигателе располагается над полкой гильзы.
Нижнее уплотнение состоит из трех уплотнительных колец, расположенных в канавках в блоке цилиндров (2) . Эти кольца изготовлены из различных резиновых материалов и имеют разные цвета, чтобы не допустить их перепутывания. Два верхних (черных) кольца изготовлены из резины EPDM и поэтому устойчивы к охлаждающей жидкости, в то время как нижнее кольцо (фиолетовое) изготовлено из фторполимерной резины и устойчиво к маслу.
Прокладка (3) между головкой цилиндров, блоком цилиндров и гильзами изготовлена из стали и имеет встроенные уплотнения из вулканизированной резины для каналов для охлаждающей жидкости и масла. На прокладке имеется несколько выпуклых участков, по которым скользит головка цилиндров для защиты резиновых уплотнений во время установки головки цилиндров. Эти выпуклости прижимаются и становятся плоскими, когда головка цилиндров затягивается.
Для установки головки цилиндров не требуются специальные инструменты. Чтобы облегчить сборку и точное позиционирование головки цилиндров на блоке цилиндров, на левой стороне двигателя имеется три направляющих шайбы — две на блоке цилиндров (1) и одна на головке цилиндров (2) . Эти шайбы устанавливают боковое положение головки цилиндров, а панель привода ГРМ (3) определяет ее продольное положение. Таким образом обеспечивается точное позиционирование блока цилиндров.
Выпуклые выступы на прокладке головки цилиндров служат для того, чтобы головку цилиндров можно было передвигать по прокладке, не повреждая резиновые уплотнения.
В блоке цилиндров имеется два направляющих штифта (1) , служащих для облегчения установки головки цилиндров. В головке цилиндров имеются ответные направляющие отверстия (2) . Между головкой и блоком цилиндров находится прокладка (3) из стальной пластины с вулканизированными резиновыми уплотнениями для масляных каналов и каналов охлаждающей жидкости. Эти резиновые уплотнения защищены выпуклыми выступами (4) .
Когда головка цилиндров помещается на прокладку (3) , она притягивается на место относительно панели привода ГРМ проходным винтом (5) . Выступы (4) на прокладке уплощаются, когда прикручивается головка цилиндров.
В двигателе применяются кованые сплошные поршни. Поршни закалены в масле. На поршне (A) имеется два компрессионных кольца и одно маслосъемное кольцо. Верхнее компрессионное кольцо (1) имеет трапецеидальное сечение ("замковый камень"). Нижнее компрессионное кольцо (2) имеет прямоугольное сечение. Маслосъемное кольцо (3) — самое нижнее, подпружиненное.
Оба компрессионных кольца и маслосъемное кольцо устанавливаются маркировкой вверх.
Гильзы цилиндров (B) заменяемые. Они изготовлены центробежным литьем из легированного чугуна. Внутренние стенки гильз обработаны на станке с нанесением узора решетки — хонингования (4). Поверхность гильзы обработана методом, называемым плосковершинное хонингование (5), при котором зашлифовываются самые острые бороздки, остающиеся после первоначальной механической обработки.
Шатуны (C) кованые, разделенные на нижней головке (большей) методом излома. В верхней головке (малой) запрессована втулка (6) для поршневого пальца, который смазывается через просверленный канал (7). Две части нижней головки соединяются четырьмя винтами, и каждая часть шатуна маркируется номером с 007 по 999 (8). На шатуне имеется маркировка "FRONT" (ПЕРЕД), чтобы обеспечить правильность установки.
На двигателе применяются распредвалы верхнего расположения и четырехклапанная система.
Существует два типа распредвалов: сплошной (с индукционной закалкой) и полый. Полый распредвал легче обычного — сплошного распредвала. Кроме этого, в зависимости от типа двигателя, на полом распредвале могут быть отдельные кулачки, устанавливаемые прессовой посадкой. Распредвал устанавливается в семи подшипниках; задний подшипник служит также упорным подшипником. Вкладыши и кронштейны подшипников заменяемые. Между каждой парой подшипников на двигателях VEB+ (Моторный тормоз Volvo) располагается по четыре кулачка: впуска, впрыска, выпуска и тормоза; а на двигателях EPG (Регулятор давления выхлопных газов) между каждой парой подшипников имеется по три кулачка: впуска, впрыска и выпуска — при наблюдении спереди. Шестерня распредвала (1) приводится от коленвала посредством шестерен привода ГРМ. С целью минимизации вибрации и шума спереди на шестерни устанавливается гидравлический демпфер вибрации (2). На демпфере вибрации имеются зубья, которыми приводится индукционный успокоитель распредвала.
На рисунке (A) показан вид пары выпускных клапанов в разрезе. Впускные клапаны практически не отличаются.
Двигатель с системой VEB+ оснащен функцией гидравлической компенсации на коромыслах. Каждое коромысло воздействует на плавающий суппорт клапана (3), который открывает клапаны. Коромысло (4) установлено на ось коромысла (5) со втулкой (6). Ролик (7) движется по кулачку, а на другом конце шаровой подпятник передает перемещение на толкатель клапана (8), который открывает клапан.
На рисунке (B) показаны отметки распредвала для базовой настройки (ВМТ) и регулировки клапанов и топливных форсунок. Отметки выштампованы на переднем конце распредвала (9) перед кронштейном переднего подшипника (10); они различаются в зависимости от типа моторного тормоза.
Распредвал, маркировка

Горный тормоз	Выпускные клапаны	Впускные клапаны	Топливные форсунки
EPG	1–6	1–6	1–6
VEB+	E1–E6	1–6	1–6

На двигателе применяются распредвалы верхнего расположения и четырехклапанная система.
Существует два типа распредвалов: сплошной (с индукционной закалкой) и полый. Полый распредвал легче обычного — сплошного распредвала. Кроме этого, в зависимости от типа двигателя, на полом распредвале могут быть отдельные кулачки, устанавливаемые прессовой посадкой. Распредвал устанавливается в семи подшипниках; задний подшипник служит также упорным подшипником. Вкладыши и кронштейны подшипников заменяемые. Между каждой парой подшипников расположено по четыре кулачка: впуска, впрыска, выпуска и тормоза — при наблюдении спереди. Шестерня распредвала (1) приводится от коленвала посредством шестерен привода ГРМ. С целью минимизации вибрации и шума спереди на шестерни устанавливается гидравлический демпфер вибрации (2). На демпфере вибрации имеются зубья, которыми приводится индукционный успокоитель распредвала.
На рисунке (A) показан вид пары выпускных клапанов в разрезе. Впускные клапаны практически не отличаются.
Двигатель с системой VEB+ (Моторный тормоз Volvo) оснащен функцией гидравлической компенсации на коромыслах. Каждое коромысло воздействует на плавающий суппорт клапана (3), который открывает клапаны. Коромысло (4) установлено на ось коромысла (5) со втулкой (6). Ролик (7) движется по кулачку, а на другом конце шаровой подпятник передает перемещение на толкатель клапана (8), который открывает клапан.
На рисунке (B) показаны отметки распредвала для базовой настройки (ВМТ) и регулировки клапанов и топливных форсунок. Отметки выштампованы на переднем конце распредвала (9) перед кронштейном переднего подшипника (10); они различаются в зависимости от типа моторного тормоза. Клапанные траверсы на стороне выпуска имеют маркировку (11) чтобы облегчить правильную установку в случае необходимости в замене.
Распредвал, маркировка

Горный тормоз	Выпускные клапаны	Впускные клапаны	Коромысло тормоза	Топливные форсунки
EPG (Регулятор давления выхлопных газов)	PE1–PE6	1–6	–	PE1–PE6
VEB+	PE1–PE6	1–6	PE1–PE6	PE1–PE6

Коленвал кованый, имеет индукционно закаленные опорные поверхности и канальные канавки. Коленвал установлен в семи коренных подшипниках со сменными вкладышами (1). Коренной подшипник (B) посередине включает также упорный подшипник, состоящий из четырех серповидных шайб (2).
На переднем конце (A) фланец (3) коленвала загерметизирован тефлоновым уплотнителем. На заднем конце (C) также имеется тефлоновое уплотнение (4) к обработанной поверхности шестерни коленвала (5) . Шестерня закреплена на коленвале установочным штифтом (6) и двумя винтами (7) . Уплотнительное кольцо (8) , расположенное в канавке в заднем фланце коленвала, уплотняет фланец к шестерне.
Двигатели D13 Двигатели D16 Коленвал смазывается по отдельным каналам в блоке цилиндров на каждый коренной подшипник (1) . В коренных шейках имеются просверленные смазочные каналы (2) , и с каждой, за исключением средней, имеется просверленный канал (3) на ближайшую шатунную шейку.
Гаситель колебаний гидравлический, прикручен непосредственно к переднему фланцу коленвала. Гаситель колебаний служит также шкивом для поликлинового ремня, которым приводится компрессор кондиционера и генератор. В корпусе гасителя (4) расположен колебательный груз в форме литого стального кольца (5) , которое может свободно вращаться во втулках (6) . Пространство между корпусом гасителя и колебательным грузом заполнено силиконовым маслом высокой вязкости. Когда двигатель работает, толчки от поршней вызывают крутильные напряжения в коленвале. Вязкое силиконовое масло выравнивает движение между пульсирующим вращением коленвала и равномерным вращением колебательного груза и таким образом снижает эти напряжения.
Ведущий шкив со встроенным гидравлическим гасителем колебаний (4) установлен на переднем фланце коленвала. Второй ведущий шкив (13) установлен спереди на шкиве-виброгасителе. В корпусе гасителя расположен колебательный груз в форме литого стального кольца (5) , которое может свободно вращаться во втулках (6) . Замкнутое пространство между корпусом гасителя и колебательным грузом заполнено силиконовым маслом высокой вязкости (14) . Когда двигатель работает, толчки от поршней вызывают крутильные напряжения в коленвале. Вязкое силиконовое масло выравнивает движение между пульсирующим вращением коленвала и равномерным вращением колебательного груза и таким образом снижает эти напряжения.
Маховик (7) и промежуточная шестерня (8) соединены болтами с задним фланцем коленвала (9) . Маховик позиционируется на коленвале тем же установочным штифтом (10) , что и шестерня. По его окружности выточены канавки (12) для индуктивного датчика положения маховика для системы управления двигателем. Заменяемый зубчатый венец стартера (11) закреплен на маховике горячей посадкой.
Двигатель D13 Двигатель D16 1. Панель привода ГРМ. 2. Шестерня коленвала. 3. Промежуточная шестерня, двойная. 4. Приводная шестерня, отбор мощности (дополнительное оборудование). 5. Промежуточная шестерня, регулируемая. 6. Шестерня распредвала. 7. Приводная шестерня, воздушный компрессор. 8. Приводная шестерня, сервонасос и топливный насос. 9. Промежуточная шестерня, сервонасос и топливный насос. 10. Приводная шестерня, смазочный масляный насос. 11. Гаситель колебаний с "зубьями" для индуктивного датчика положения распредвала
Передача двигателя расположена позади двигателя на толстой стальной плите (1).
Панель привода ГРМ прикреплена винтами к блоку цилиндров и головке цилиндров. На панели с каждой стороны имеются резиновые прокладки, которые завулканизированы в канавки. Прокладками обеспечивается уплотнение к блоку цилиндров и головке цилиндров с одной стороны и к корпусу привода ГРМ с другой стороны.
В панели привода ГРМ имеется просверленное отверстие, которое в сочетании с отметками на шестерне распредвала (A) служит для установки шестерни распредвала в правильное положение.
На шестерне коленвала и двойной промежуточной шестерне имеются установочные отметки (B) для обеспечения правильной установки.
Примечание:
Перед демонтажом панели привода ГРМ необходимо установить специальный инструмент.
(A): Малая промежуточная шестерня, приводящая рулевой сервонасос и подающий топливный насос, установлена на двухрядном шариковом подшипнике (1) и закреплена винтом (2).
(B): Нижняя промежуточная шестерня представляет собой сборку из двух шестерен. Шестерни предварительно собраны на ступице (3) на двух конических роликовых подшипниках (4). Втулка (5) направляет промежуточную шестерню на панели привода ГРМ.
Эта промежуточная шестерня с двумя шестернями, подшипником и ступицей представляет собой законченный узел, который не подлежит разборке и должен заменяться как узел в сборе.
(C): Регулируемая промежуточная шестерня установлена со втулкой на (6) ступице (7). Втулка и упорная шайба (8) смазываются под давлением через канал (9), проходящий между блоком цилиндров и панелью привода ГРМ. Установочный штифт (10) внизу ступицы предотвращает мертвый ход между двумя промежуточными шестернями. Плэтому во время регулировки необходимо установить только мертвый ход к шестерне распредвала.
(A) : Малая промежуточная шестерня, приводящая рулевой сервонасос и подающий топливный насос, установлена на двухрядном шариковом подшипнике (1) и закреплена винтом (2) .
Уплотнение промежуточной шестерни реализовано в виде уплотнительного кольца (3) со стороны щита распределительных шестерен, и в виде уплотнительного кольца (4) со стороны корпуса маховика. На некоторых моделях со стороны корпуса маховика в качестве уплотнения вместо уплотнительного кольца (4) применяется герметик.
(B) : Нижняя промежуточная шестерня представляет собой сборку из двух шестерен. Шестерни предварительно собраны на ступице (5) на двух конических роликовых подшипниках (6) . Втулка (7) направляет промежуточную шестерню на панели привода ГРМ.
Эта промежуточная шестерня с двумя шестернями, подшипником и ступицей представляет собой законченный узел, который не подлежит разборке и должен заменяться как узел в сборе.
(C) : Регулируемая промежуточная шестерня установлена с втулкой на (8) ступице (9) . Втулка и упорная шайба (10) смазываются под давлением через канал (11) , проходящий между блоком цилиндров и панелью привода ГРМ. Установочный штифт (12) в нижней части ступицы предотвращает появление зазора между двумя промежуточными шестернями. Поэтому во время регулировки необходимо установить только мертвый ход к шестерне распредвала.
На передаче двигателя имеется два корпуса. В верхнем корпусе привода ГРМ (A) , отлитом из пластика, имеется встроенный маслоуловитель для вентиляции картера. Нижний кожух маховика (B) представляет собой комбинированный корпус привода ГРМ с кожухом маховика, он снабжен точками крепления для задней подвески двигателя. На кожухе маховика имеется две направляющие втулки для его правильного расположения на панели привода ГРМ.
Каждый корпус установлен на панель привода ГРМ на герметике. Два корпуса уплотнены между собой резиновой накладкой (1), расположенной в канавке в верхнем корпусе.
В кожухе маховика имеется два отверстия с резиновыми заглушками. Одно отверстие предназначено для валоповоротного устройства (2), для прокручивания коленвала двигателя, при этом положение маховика по отметкам на нем видно через второе отверстие (3).
Крышка (C) защищает соединение для механизма отбора мощности с приводом от двигателя.
На механизме ГРМ имеется две крышки, обе из литого алюминия. В верхней крышке ГРМ (A) имеется встроенный маслоуловитель для системы вентиляции картера. Нижняя крышка (B) представляет собой комбинированную крышку коробки передач и кожух маховика, и на ней имеются точки крепления для монтажа навесного оборудования сзади двигателя.
Обе крышки уплотняются относительно панели ГРМ герметиком. Уплотнение между крышками осуществляется резиновой полосой (1) , помещающейся в канавку в верхней крышке. Две резиновые подушки (2) служат для уплотнения относительно головки цилиндров. Верхняя крышка ГРМ уплотняется также герметиком на стыке резиновой полосы и панели ГРМ.
В кожухе маховика имеется два отверстия с резиновыми заглушками. Одно из отверстий служит для проворачивания коленвала двигателя с помощью валоповоротного устройства (3) , а через второе отверстие можно видеть отметки, показывающие положение маховика (4).
Крышка (C) накрывает соединение механизма отбора мощности с приводом от двигателя.
Передние анкерные крепления двигателя (1) крепятся болтами к блоку цилиндров.
На переднем крае они крепятся болтами к кронштейну (2) из прессованной металлической пластины.
Кронштейны привинчены под поперечиной (3) и оснащены амортизирующими резиновыми подушками (4).
Два задних анкерных крепления (5) отлиты в одной детали и привинчены к корпусу газораспределительного механизма и кронштейнам (6).
Кронштейны оснащены резиновыми подушками и имеют болтовое крепление к внутренней стороне элементов рамы.
Механизм отбора мощности с приводом от двигателя для монтажа позади кожуха маховика поставляется как дополнительное оборудование. Механизм отбора мощности приводится внешней шестерни на нижней промежуточной шестерне, а зацепление шестерен смазывается через отверстие в щитке подшипника промежуточной шестерни.
Отбор мощности поставляется в разных вариантах — как гидравлический насос и как механический отбор мощности.
На иллюстрации показан гидравлический насос.
Если требуется больший отбор мощности, шестерню для дополнительного отбора мощности, а также шестерню коленвала и двойную промежуточную шестерню необходимо заменить на шестерни с поверхностно-закаленными зубьями.

Отбор мощности, крутящий момент (шестерня с поверхностно-закаленными зубьями)

650 – 1 000 Н·м