Los coches Renault Megane 2 están equipados con motores K4J (1,4 l), K4M (1,6 l), F4R (2,0 l) y motor diésel K9K dCi (1,5 l)
En el artículo, consideraremos las características de diseño de los motores K4J (1,4 l), K4M (1,6 l), F4R (2,0 l).
Motores de gasolina, cuatro tiempos, cuatro cilindros, en línea, dieciséis válvulas, con dos árboles de levas en cabeza.
Los motores están ubicados transversalmente en el compartimiento del motor.
Los motores tienen un diseño similar.
Las principales diferencias están relacionadas con el tamaño de las piezas.
Orden de encendido de los cilindros: 1-3-4-2, contando desde el volante.
El sistema de alimentación es de inyección secuencial de combustible de flujo múltiple.
Un motor con una caja de cambios y un embrague forman una unidad de potencia montada sobre tres cojinetes de caucho-metal.
El sistema de potencia del motor consta de una bomba de combustible eléctrica instalada en tanque de combustible, conjunto del acelerador, filtro de combustible fino, filtro de combustible grueso ubicado en el módulo de la bomba de combustible, regulador de presión de combustible, inyectores, líneas de combustible, sistema de recirculación de gases de escape y filtro de aire.
El sistema de encendido del motor está basado en un microprocesador y consta de bobinas y bujías.
La unidad electrónica (controlador) del sistema de gestión del motor controla las bobinas de encendido.
El sistema de encendido no requiere mantenimiento ni ajuste durante su funcionamiento.
El motor F4R utiliza un circuito de control de fase mediante un regulador de fase.
El regulador de fase regula el momento de apertura de las válvulas de admisión del motor.
El sistema asegura la instalación de la distribución óptima de válvulas para cada momento de funcionamiento del motor con el fin de aumentar su potencia y características dinámicas cambiando la posición del árbol de levas de admisión.
La unidad de control electrónico del motor (ECU) controla el sistema.
Los elementos principales del sistema de control de fase incluyen una válvula solenoide de control, un actuador para cambiar la posición del árbol de levas y un sensor de posición del árbol de levas.
La correa de distribución acciona el actuador del sistema, que transmite la rotación al árbol de levas de admisión a través del acoplamiento hidromecánico.
Desde la línea de aceite principal a través de los canales, el aceite de motor se suministra bajo presión al asiento de la culata, en el que está instalada la válvula, y luego a través de los canales en la culata y en el árbol de levas al actuador del sistema.
En la posición inicial y a una velocidad del motor de hasta 1450 min-1, la electroválvula no recibe alimentación, está cerrada.
Cuando la velocidad del cigüeñal está en el rango de 1450-4300 min-1 y con el pedal del acelerador completamente presionado, la computadora suministra energía a la válvula solenoide: se abre.
Al mismo tiempo, el dispositivo de carrete de la válvula asegura el suministro de aceite a presión a la cavidad de trabajo del actuador.
Debido a un cambio en la presión del aceite y la acción hidromecánica, los elementos individuales del actuador se mueven mutuamente y el árbol de levas gira al ángulo requerido, cambiando la sincronización de la válvula.
Cuando la velocidad del cigüeñal es superior a 4300 min-1, se detiene la alimentación de la electroválvula.
El carrete de la válvula solenoide y los componentes del actuador del sistema son muy sensibles a la contaminación del aceite del motor.
Cuando falla el sistema de cambio de fase, las válvulas de entrada se abren y cierran en el modo de retardo máximo.
El sistema de sincronización variable de válvulas le permite establecer la sincronización óptima de válvulas para cada momento de funcionamiento del motor, lo que resulta en mayor potencia, mejor eficiencia de combustible y menos emisiones de escape.
Para determinar la posición instantánea del árbol de levas, se instala un sensor de posición del árbol de levas (sensor de fase).
El anillo del sensor de posición está ubicado en el muñón del árbol de levas.
Una válvula de solenoide está fijada en la tapa superior de la transmisión del mecanismo de sincronización, controlando hidráulicamente el mecanismo para cambiar la sincronización de la válvula.
La electroválvula, a su vez, está controlada por la centralita electrónica de control del motor.
La unidad de control determina la posición del árbol de levas de admisión a partir de las señales del sensor de fase y del sensor de posición del cigüeñal y emite un comando para cambiar la posición del eje.
De acuerdo con este comando, la corredera de la electroválvula se mueve, por ejemplo, en la dirección de apertura más avanzada de las válvulas de admisión.
En este caso, el aceite presurizado ingresa a través del canal en el cuerpo de la válvula al cuerpo de la válvula y hace que el árbol de levas gire en la dirección deseada.
Al mover el carrete en la dirección que corresponde a la apertura anterior de las válvulas, el canal para mássu apertura tardía se conecta automáticamente al canal de desagüe.
Si el árbol de levas ha girado al ángulo requerido, el carrete de la válvula solenoide, por comando de la unidad de control, se coloca en una posición en la que el aceite se mantiene bajo presión en ambos lados de cada una de las palas del rotor del embrague.< /p>
Si se requiere girar el árbol de levas hacia una posterior apertura de las válvulas, el proceso de control se realiza con aporte de aceite en sentido contrario.
Cuando se para el motor, el árbol de levas de admisión se ajusta automáticamente a su posición original, en la que no hay superposición entre las fases de las válvulas de admisión y escape.
Esto se hace para garantizar un arranque confiable de un motor frío.
Con esta disposición de fases, es imposible diluir la carga de aire fresco-combustible que ingresa al cilindro durante la carrera de admisión con gases de escape.
Además de facilitar el arranque del motor, esto asegura su funcionamiento suave e ininterrumpido durante el calentamiento.
A medida que el motor se calienta, la sincronización de las válvulas cambia suavemente hasta que se superponen en un motor completamente caliente, lo que garantiza su mejor eficiencia.
Los elementos del sistema de sincronización variable de válvulas (la válvula solenoide y el mecanismo para cambiar dinámicamente la posición relativa de los árboles de levas) son componentes hechos con precisión.
En este sentido, al realizar el mantenimiento o reparación del sistema de distribución variable de válvulas, solo se permite la sustitución de los elementos del sistema completo.
Frente al motor (en la dirección del movimiento del vehículo) se encuentran: indicador de nivel de aceite, riel de combustible con inyectores, múltiple de admisión, filtro de aceite, intercambiador de calor (motor 2.0), sensor indicador de baja presión de aceite, sensor de detonación, posición del cigüeñal sensor (motor 2.0), tubo de alimentación de bomba de refrigerante, motor de arranque (motor 1.6), alternador, bomba de dirección asistida, compresor de aire acondicionado.
En la parte trasera del motor se encuentran: conjunto del acelerador, carcasa del filtro de aire, colector de escape con sensor de concentración de oxígeno de control, motor de arranque (motor 2.0).
El bloque de cilindros del motor es de hierro fundido, los cilindros están perforados directamente en el bloque.
En la parte inferior del bloque de cilindros, hay cinco soportes de cojinetes principales del cigüeñal con tapas removibles que están atornillados al bloque.
Los orificios en el bloque de cilindros para los cojinetes se mecanizan con las cubiertas instaladas, por lo que las cubiertas no son intercambiables.
En las superficies de los extremos del soporte No. 3 del motor K4M y No. 2 del motor F4R, se hacen casquillos para semianillos de empuje que evitan el movimiento axial del cigüeñal.
Para enfriar los pistones durante el funcionamiento del motor, sus fondos se lavan desde abajo con aceite de motor a través de boquillas especiales que se presionan en el bloque de cilindros.
Cigüeñal con cinco muñones principales y cuatro muñequillas.
Los casquillos de los cojinetes principal y de biela del cigüeñal son de acero, de paredes delgadas con un revestimiento antifricción aplicado a las superficies de trabajo de los casquillos.
En el extremo delantero del cigüeñal se instalan: una rueda dentada de transmisión de la bomba de aceite, una polea del engranaje de distribución y una polea de transmisión accesoria, que también es un amortiguador de vibraciones del cigüeñal.
El cigüeñal está sellado delante y detrás con juntas de aceite.
Bielas: acero forjado, sección en I, maquinadas con cubiertas.
Las tapas se sujetan a las bielas con pernos en el motor F4R y pernos y tuercas en el motor K4M.
Con sus cabezas inferiores (cigüeñal), las bielas están conectadas a través de camisas a los muñones de biela del cigüeñal, y las cabezas superiores están conectadas a través de los pasadores de pistón a los pistones.
Los pasadores de pistón son de acero tubular.
En el motor 2.0, el pasador flotante gira libremente en los salientes de los pistones y en la cabeza superior de la biela.
Desde el movimiento axial, el pasador se fija mediante dos anillos de resorte de retención ubicados en las ranuras de los bujes del pistón.
En el motor 1.6, el pasador del pistón se presiona en la cabeza superior de la biela y gira libremente en las protuberancias del pistón.
Los pistones están hechos de aleación de aluminio.
La falda del pistón tiene una forma compleja: la falda tiene forma de barril en sección longitudinal y ovalada en sección transversal.
En la parte superior del pistón se mecanizan tres ranuras para anillos de pistón.
Los dos anillos superiores del pistón son anillos de compresión y el inferior es un raspador de aceite.
Volante de hierro fundido, instalado Está en la canasta del embrague y está sujeto con seis tornillos.
Se presiona una corona dentada en el volante para arrancar el motor con un arrancador.
En los vehículos con transmisión automática, se instala un disco impulsor del convertidor de par en lugar de un volante.
Culata de fundición de aleación de aluminio, común a los cuatro cilindros.
La culata se centra en el bloque con dos casquillos y se fija con diez tornillos.
Se instala una junta de metal que no se contrae entre el bloque y la cabeza.
En lados opuestos de la culata hay ventanas para los canales de admisión y escape.
Las bujías se instalan en el centro de cada cámara de combustión.
Válvulas de acero, dispuestas en dos filas en la culata, en forma de V, dos válvulas de admisión y dos de escape por cada cilindro.
La placa de la válvula de entrada es más grande que la válvula de salida.
Los asientos de válvula y las guías se presionan en la culata.
Los tapones de aceite se colocan encima de las guías de válvula.
La válvula se cierra bajo la acción de un resorte.
El extremo inferior descansa sobre la arandela y el extremo superior descansa sobre el plato, que está sostenido por dos galletas.
Las galletas plegadas tienen la forma de un cono truncado en el exterior y en el interior están equipadas con perlas persistentes que entran en la ranura del vástago de la válvula.
Dos árboles de levas están montados en la parte superior de la culata.
Un eje acciona las válvulas de admisión del mecanismo de distribución de gas y el otro acciona las válvulas de escape.
Se fabrican ocho levas en cada eje; un par de levas adyacentes controlan simultáneamente las válvulas (de admisión o de escape) de cada cilindro.
La característica de diseño del árbol de levas es que las levas se presionan sobre el eje tubular.
Los soportes (camas) de los árboles de levas (seis cojinetes para cada eje) son desmontables, ubicados en la culata y en la tapa de la culata.
Accionamiento del árbol de levas - correa dentada de la polea del cigüeñal.
En cada árbol de levas, del lado de la polea dentada, se realiza una brida de empuje, que se introduce en la ranura de la culata, evitando así el movimiento axial del eje.
La polea del árbol de levas no se fija en el eje con un ajuste apretado, chaveta o pasador, sino solo debido a las fuerzas de fricción que se producen en las superficies de los extremos de la polea y el eje cuando se aprieta la tuerca de fijación de la polea.
La punta del árbol de levas se sella con un sello de aceite, se coloca en el cuello del eje y se presiona en el casquillo formado por las superficies de la culata y la tapa de la culata.
Las válvulas son impulsadas por los lóbulos del árbol de levas a través de las palancas de las válvulas.
Para aumentar la vida útil del árbol de levas y las palancas de válvula, la leva del eje actúa sobre la palanca a través de un rodillo que gira sobre el eje de la palanca.
Los cojinetes hidráulicos de las palancas de válvula se instalan en los casquillos de la culata.
El aceite dentro del soporte hidráulico proviene de la línea en la culata a través del orificio en el cuerpo del soporte hidráulico.
Hydrosupport garantiza automáticamente un contacto sin juego de la leva del árbol de levas con el rodillo de la palanca de la válvula, lo que compensa el desgaste de la leva, la palanca, el extremo del vástago de la válvula, los biseles del asiento y el disco de la válvula.
Lubricación del motor - combinado.
Bajo presión, se suministra aceite a los cojinetes principales y de biela del cigüeñal, los cojinetes del árbol de levas y los cojinetes hidráulicos de la palanca de válvula.
Otros componentes del motor están lubricados por salpicadura.
La presión en el sistema de lubricación es creada por una bomba de aceite para engranajes ubicada en el sumidero y unida al bloque de cilindros.
La bomba de aceite es accionada por una cadena desde el cigüeñal.
La rueda dentada de accionamiento de la bomba está montada en el cigüeñal debajo de la cubierta delantera del bloque de cilindros.
Se fabrica una correa cilíndrica en la rueda dentada, a lo largo de la cual funciona el sello de aceite del cigüeñal delantero.
El piñón se monta en el cigüeñal sin tensión y no se fija con llave.
Al ensamblar el motor, la rueda dentada de transmisión de la bomba queda atrapada entre la polea del engranaje de sincronización y el hombro del cigüeñal como resultado de que el paquete de piezas se une con el perno de montaje de la polea de transmisión de accesorios.
El par del cigüeñal se transmite a la rueda dentada únicamente debido a las fuerzas de fricción entre las superficies de los extremos de la rueda dentada de la polea dentada y el cigüeñal.
Si se afloja el perno de la polea de transmisión de accesorios, la rueda dentada de transmisión de la bomba de aceite puede comenzar a girar en el cigüeñal y la presión del aceite del motor caerá.
El depósito de aceite está hecho de una sola pieza con la tapa de la carcasa de la bomba de aceite.
La cubierta se fija con cinco tornillos al cuerpo de la bomba y se evita que se caiga mediante un resorte de retención.
El aceite de la bomba se alimenta a través de un canal en el bloque de cilindros al filtro de aceite.
Filtro de aceite - flujo completo, no separable.
En el motor F4R, antes de ingresar al filtro, el aceite pasa a través de un intercambiador de calor conectado al bloque de cilindros.
Cuando el motor está en marcha, el líquido del sistema de refrigeración circula constantemente a través de las células del intercambiador de calor. Poco después de arrancar el motor, el aceite del motor en el intercambiador de calor se calienta (debido a que el refrigerante se calienta más rápido).
Cuando el motor está funcionando a la máxima velocidad, el aceite se enfría en el intercambiador de calor.
Después de pasar por el filtro de aceite, el aceite se suministra a la línea principal del bloque de cilindros.
Desde la línea principal, el aceite fluye a través de los canales hacia los cojinetes principales del cigüeñal, las boquillas de enfriamiento del pistón y luego hacia los cojinetes de biela del eje.
A través de dos canales verticales en el bloque de cilindros, el aceite de la línea principal se suministra a la culata, a los soportes extremos (desde el lado de los tapones del árbol de levas) de los ejes y soportes hidráulicos de válvulas.
A través de las ranuras y perforaciones en los muñones de los cojinetes extremos de los árboles de levas, el aceite ingresa a los ejes y, a través de las perforaciones en otros jeques del eje, a otros cojinetes del árbol de levas.
Desde la culata, el aceite fluye a través de canales verticales hacia el cárter de aceite.
Sistema de ventilación del cárter - tipo cerrado, forzado.
Gases que han penetrado desde las cámaras de combustión cilindros a través de los anillos del pistón en el cárter, ingrese a través de los canales en el bloque y la culata en la tapa de la culata.
Después de pasar por el separador de aceite ubicado en la tapa de la culata, los gases del cárter se limpian de partículas de aceite y luego fluyen a través de la carcasa del filtro de aire, el conjunto del acelerador, el receptor y la tubería de entrada hacia los cilindros del motor.
Posibles averías del motor
Causa del mal funcionamiento Solución
El motor no arranca
Sin presión del riel de combustible:
Líneas de combustible obstruidas: enjuague y purgue el tanque de combustible y las líneas de combustible
Bomba de combustible defectuosa: reemplace la bomba
Filtro de combustible obstruido: reemplace el filtro
Regulador de presión de combustible defectuoso - Reemplace el regulador de presión
Sistema de encendido defectuoso - Diagnosticar el sistema de gestión del motor
El motor no desarrolla toda su potencia y no tiene suficiente respuesta del acelerador
Sensor de posición del acelerador defectuoso: reemplace el conjunto del acelerador
Presión de riel de combustible insuficiente - Ver arriba
Filtro de aire sucio: reemplace el elemento del filtro
Sistema de encendido defectuoso - Diagnosticar el sistema de gestión del motor
Compresión insuficiente - por debajo de 10 kg/cm 2:
Junta de culata perforada - Reemplace la junta
Pistón quemado, anillos de pistón rotos o atascados: limpie los anillos y las ranuras del pistón de los depósitos de carbón, reemplace los anillos
Mal ajuste de las válvulas a los asientos: reemplace las válvulas dañadas, esmerile los asientos
Desgaste excesivo en cilindros y anillos de pistón: reemplace los pistones, calibre y pulir los cilindros
El motor funciona de forma errática o se para al ralentí
Presión de riel de combustible insuficiente - Ver arriba
Aspiración de aire a través de la manguera que conecta el receptor al servofreno de vacío - Apriete las abrazaderas de fijación, reemplace la manguera dañada
Sistema de encendido defectuoso - Diagnosticar el sistema de gestión del motor
Presión de aceite insuficiente en un motor caliente
Mala calidad del aceite: cambie el aceite
Dilución o formación de espuma en el aceite debido a la entrada de combustible o refrigerante en el cárter - Elimine las causas y cambie el aceite
Contaminación de la cavidad de trabajo o desgaste de las piezas de la bomba de aceite - Enjuague o repare la bomba de aceite
Filtro de aceite obstruido - Cambiar filtro de aceite
Toma de aceite suelta u obstruida: enjuague o repare la toma de aceite.
Mayor holgura entre los casquillos de cojinete principal y de biela y los muñones del cigüeñal: esmerile los muñones y reemplace los casquillos de cojinete
Golpe de cojinetes principales del cigüeñal
Suele ser un golpe sordo y metálico. Detectado cuando se presiona con fuerza el pedal del acelerador.
Su frecuencia aumenta al aumentar la velocidad del cigüeñal.
Una holgura axial excesiva del cigüeñal provoca espacios más pronunciados y desiguales, que se notan especialmente con un aumento o disminución suave de la velocidad del cigüeñal
Presión de aceite insuficiente - Ver avería - Presión de aceite insuficiente
Mayor holgura entre las bridas de empuje de los semicojinetes de bancada central y el cigüeñal - Reemplace los medios anillos por otros nuevos, verifique la holgura
Traqueteo de cojinetes de biela
El sonido de los cojinetes de biela es más fuerte que el sonido de los cojinetes principales.
Se escuchan golpes al ralentí, con una fuerte apertura del acelerador.
El lugar de la detonación es fácil de determinar apagando las bujías una a una
Mayor holgura entre los muñones del cigüeñal y los cojinetes: reemplace los cojinetes y esmerile los muñones del cigüeñal
El sonido de los pistones
El golpe es sordo, amortiguado, causado por el golpeteo del pistón en el cilindro. Se escucha mejor a bajas velocidades del motor y bajo carga
Mayor holgura entre pistones y cilindros - Reemplazo de pistones, perforación y reacabado de cilindros
Huelgo excesivo entre los anillos del pistón y las ranuras del pistón: reemplace los anillos o los pistones con anillos
Aumento del ruido de distribución de gas
Baja presión de aceite en el sistema de lubricación - Ver fallo "Presión de aceite insuficiente"
Desgaste del lóbulo del árbol de levas: cambie el árbol de levas
Golpeteo en un motor frío, audible durante dos o tres minutos después de arrancar y aumentando con el aumento de la velocidad del cigüeñal
Mayor holgura entre pistones y cilindros: golpes en los pistones que desaparecen después de que el motor se calienta, lo que no es un signo de mal funcionamiento.
En caso de golpes constantes, sustituir los pistones, perforar y pulir los cilindros
Polea de cigüeñal floja - Apretar sujetador
Golpes a corto plazo a la vezdespués de arrancar el motor
Uso del aceite de baja viscosidad incorrecto - Cambie el aceite
Mayor juego axial del cigüeñal: reemplace las arandelas de empuje
Mayor holgura del cojinete de bancada delantero: reemplace los casquillos del cojinete de bancada delantero
Golpear un motor caliente al ralentí
Correa de transmisión de accesorios suelta o desgastada: reemplace la correa
Ruido de las piezas de sincronización - Ver "fallo de sincronización"
Usar el aceite incorrecto - Cambiar el aceite
Mayores espacios libres entre los pasadores de pistón y los orificios de las cabezas de los pistones: reemplace los pistones y los pasadores
Los ejes de la biela superior e inferior no son paralelos - Reemplace la biela
Fuertes golpes en un motor caliente a una frecuencia aumentada del cigüeñal
Correa de transmisión de accesorios demasiado apretada, agrietada o rota: reemplace la correa dañada
Sujetadores del volante sueltos - Apriete los pernos de sujeción del volante al par requerido
Mayor vibración del motor
Desequilibrio del cigüeñal - Quitar y equilibrar el cigüeñal
Valores de compresión desiguales en los cilindros - Eliminar la causa de la compresión insuficiente
Monturas del tren motriz muy desgastadas: reemplace las monturas del tren motriz
Golpeteo del motor cuando está bajo carga
Uso de gasolina de bajo octanaje: cambie la gasolina
Aumento del consumo de aceite
Fuga de aceite a través de los sellos del motor - Apriete los sujetadores o reemplace las juntas
Sistema de ventilación del cárter obstruido - Lave las piezas del sistema de ventilación del cárter
Desgaste de los segmentos del pistón del motor - Cambiar pistones y segmentos
Aros de pistón rotos: reemplace los aros
Coquización de anillos raspadores de aceite o ranuras en las ranuras del pistón debido al uso de aceite de calidad inferior - Cambie el aceite del motor, limpie los anillos y ranuras de depósitos de carbón
Sellos de vástago de válvula desgastados o dañados: reemplace los sellos de vástago de válvula
Mayor desgaste en los vástagos de las válvulas o en los casquillos guía: reemplace las válvulas, repare la culata
Recalentamiento del motor
Cantidad insuficiente de líquido en el sistema de refrigeración - Rellene el refrigerante en el sistema de refrigeración
Superficie exterior del radiador muy sucia - Limpiar la superficie exterior del radiador con un chorro de agua
El termostato está defectuoso. Sustituya el termostato
Ventilador eléctrico del sistema de enfriamiento defectuoso - Verifique el motor del ventilador, el sensor para encenderlo y el relé, reemplace las piezas defectuosas
Válvula del tanque de expansión del sistema de refrigeración defectuosa - Reemplace la tapa del tanque de expansión
Uso de gasolina de bajo octanaje: cambie la gasolina
Caída rápida del nivel de líquido en el vaso de expansión
Radiador dañado - Repare o reemplace el radiador
Mangueras o juntas dañadas en las conexiones: reemplace las mangueras y juntas dañadas
Fuga de líquido por microfisuras en el bloque de cilindros o culata - Verificar la estanqueidad del bloque y culata