发动机概述
- 进气CVVT:通过OCV一体型CVVT的应用,改善响应性,并且提高操作性能。
- 汽缸体/汽缸盖分离冷却:汽缸体与汽缸盖的冷却通道相互独立,各自不同温度控制(改善油耗)。
- 涡轮增压器(EWGA):通过增加进气量,提高最大输出功率和扭矩约40%。
- 排气歧管一体型汽缸盖:把排气歧管形状做成与气缸体一体型,以此改善排气系统的冷却(改善告诉范围的油耗)。
- 高能量点火线圈:确保点火稳定性,并改善油耗。
- 主要配备系统及相关部件
-正视图:双CVVT系统(进气侧OCV一体型CVVT)、水泵、发电机、空调压缩机
-右视图:塑料材质进气歧管、涡轮增压器中冷器(空冷式)
-顶视图:高压泵、喷油嘴、铝制气缸盖罩
-左视图:涡轮增压器、EWGA、催化转化器(UCC)
- 汽缸体
√通过中心偏离曲轴的应用,降低摩擦和振动,以此提高发动机旋转惯性力。
-顶环:为了提高耐久性,嵌入了铸铁环槽并增大了宽度。
-油环:通过掺硅类金刚石涂层,降低摩擦(2块)。
*类金刚石(DLC)涂层:具备与金刚石相似的硬度、耐磨性、润滑性、电绝缘性、化学稳定性、光渗透性等物理化学特性的碳非晶质化合物。
√把排气歧管形状做成与气缸体一体型,以此改善排气系统的冷却~改善高速范围的油耗。
- 气缸盖
-排气歧管与汽缸盖为一体型结构,以此降低热损失改善油耗并且通过减少部件数量,实现发动机的轻量化。
-排气出口端形状:4个孔—1个孔(无排气歧管)
-扩大排气端口外形,并且通过增加冷却水的通道,冷却排气系统(在高速范围内降低排气温度,降低排气温度约30~60℃)。
-在汽缸盖侧面装配了为了独立冷却而设置的气缸体节温器。
- 气缸盖罩材质:铝
因为燃烧压力的增大,因此增大了气缸盖固定螺栓的轴向力。
气门传动
- 在近期凸轮轴上应用了OCV一体型CVVT,并且随着机油通道的变更,缩短了凸轮轴的(7.2mm),以此减轻了重量(排气凸轮轴与早期MPI发动机相同)。
- 定位销位置
-进气凸轮轴:CVVT总成侧面(变更)
-排气凸轮轴:凸轮轴侧面(与早期的发动机相同)
√配备了HLA类型油压式间隙调整装置和辊子摇臂。
——正时系统
√应用高强度无声链条—降低噪音
- 气门正时的对正
把曲轴定位销标记设置在水平中心线上约3.7的位置。
把进气/排气CVVT总成的"-"标记设置为水平状态(1号气缸压缩上止点)。
安装正时链条时,必须匹配曲轴链轮上的正时标记与进气/排气CVVT总成上的正时标记。
安装顺序:正时链条——正时链条导板——正时链条张紧器臂——正时链条张紧器
燃油系统
- 燃油压力增加到250Bar,以满足废气排放规定。
- 通过改善燃油的雾化质量,提高燃烧效率。
-调高高压泵内部的安全阀控制范围。
-扩大高压燃油压力传感器的压力检测范围。
-为了高压泵的装配性,加强了气缸盖罩的强度。
-气缸盖固定螺栓和气缸体螺栓孔的螺纹部分均加长了10mm。
润滑系统
√机油泵转子实物照片
:通过相互偏心的内侧转子与外侧转子的旋转压出机油。
- 机油泵由内转子和偏离中心轴的外转子组成。当与正时链条连接的机油泵链轮旋转时,与其连接的内转子旋转,并通过轮齿带动偏心外转子一起 旋转。因为两个转子的旋转中心不同,其轮齿之间的容积不断发生变化,从进口吸入机油,并压缩后从出口排出。
冷却系统
- 气缸体&气缸盖分离冷却
根据行驶区间控制冷却水的流动路径,以此缩短暖机时间,以及提高气缸体的温度,因而降低摩擦损失。
- 气缸盖:始终保持冷却水的流动状态。
- 气缸体限制冷却水的流动,知道气缸体节温器开始打开。
- 通过气缸盖垫分离气缸盖与气缸体的冷却水通道。在气缸体侧冷却水出口上独立安装了节温器,并把气缸体侧的温度控制在更高的温度,以降低气缸与活塞之间的摩擦。
- 配备了2个节温器,分别为主节温器(安装在气缸体侧面)和气缸体节温器(安装在气缸盖侧面)。
- 冷却水循环用水泵的叶轮由塑料材质制成,以此减轻重量。
- 气缸体节温器结构
√与气缸盖的冷却水通道相互分离,在到达一定温度之前,限制冷却水的流动。
- 气缸体节温器为在金属壳内封装有腊,并在其壳中央安装的柱塞(活塞)连接在室温调节器上的结构。(与主节温器的结构相同)
- 另外,在气缸体节温器上有节流孔,始终有少量的冷却水流动。
- 气缸体节温器的冷却水流动
- 气缸体节温器在冷却水温度105℃时开始打开。但是,在正常运行条件下,冷却风扇在冷却水温度100℃时运转,并根据车辆的负荷状态适时控制冷却风扇的工作,以防止发动机过热。(发动机中高负荷条件下,冷却风扇在冷却水温度100℃以下时工作)
- 副水箱
√通大气式——加压式(1.1bar)
- √防止在点火开关OFF时冷却水断流
- 当车辆行驶后关闭发动机时,在发动机和涡轮增压器的热量作用下,发动机室内的温度会急剧上升。此时,在高温作用下,涡轮增压器内部的冷却水产生气泡,这会导致冷却水汽化沸腾。为了防止出现此现象,把原来的外部通气类型副水箱盖变更为加压式盖,以此能抑制冷却水沸腾的现象。
- 冷却系统回路图
- 涡轮增压器的冷却水循环与早期的方式稍有不同。为了更好地实施更换冷却水后的放气操作,把放气通道变更为常时通过副水箱循环的方式。
- 气缸体节温器壳——涡轮增压器冷却水通道(T型接头)——副水箱(常时循环)
- 虽然气缸体与气缸盖的冷却水通道分离,但从如下图中可以看出,气缸体与气缸之间的缸垫上的节流孔进行循环。如果气缸体内的冷却水完全停止流动,会导致1-4号气缸水套的冷却水温度分布不均。
- 根据冷却水温度的节温器状态
- 冷却水量检查和冷却水更换
-最初,20万KM或10年进行更换。之后,每4万KM或2年进行更换。
进气系统
- 进气歧管
√应用短通道进气歧管,降低由于增压空气导致的流动损失。
√通过中央供给型进气歧管的应用,改善进入空气的分配性。
- 为了降低因涡轮增压器的增压导致的近期流动损失,缩短了进气歧管的通道长度,并且为了改善各个气缸的进气分配性,应用了中央供给型进气歧管。进气/排气系统的紧凑型设计,有利于涡轮增压器的相应速度。
-增大了3500rpm以下发出的声音。
涡轮增压器系统
- 概述
√减小发动机的尺寸和改善油耗、排放废气。
√通过增大进气量,提高最大输出功率和扭矩。
- 涡轮增压器概要:涡轮增压器是利用排气能量通过涡轮一并带动压缩器旋转,压缩进入空气,并提供给气缸内,以此在气缸内增大混合气爆炸力的增压装置。即,在相同的转速下,燃烧更多的燃油,以此获得高输出功率的系统。
- 应用效果
-通过增加进气量,提高最大输出功率和扭矩约40%。
-在低转速范围内可以获得足够的输出功率。
-对于高排气量发动机来说,通过减小发动机的尺寸,可以改善油耗。
- 废气门执行器(EWGA)涡轮增压器
√精确和快速进行控制,提高涡轮增压器的响应性。
- 电动废气门执行器:把对提供给涡轮的排气量进行调节的废气门阀的控制执行器由压力式变更为电动式(电机),以此提高了控制精确性、控制响应性和发动机的性能。电动废气门执行器由ECM进行PWM控制。
-需要增压时:废气门阀关闭(涡轮转速增压,增压压力增大)。
-不需要增压时:废气门阀打开(涡轮转速降低,增压压力减小)。
增压(Boost):表示涡轮增压器的压缩器对空气的压缩。(即,压缩空气的压缩压力)
- 废气门阀:因为随着发动机转速的增加,排气量也跟着增加,这会导致进气量过剩。此时对增压压力进行控制的装置。安装在涡轮直前的排气管路上。当增压压力达到规定压力以上时,打开阀门,把排气通过旁通通道排放。排气通过旁通通道流动到排气管。
- 再循环阀(RCV)
√当节气门突然关闭时,把凡冲压力返回到压缩器进口的装置。
- 再循环控制电磁阀(RCV)安装在中冷器进入导管的前端,是控制涡轮增压器压缩器旁通同道的装置。在车辆行驶期间,当节气门突然关闭时,进气导管内的增压空气压力急剧上升。此高压空气因不能进入进气歧管内,会逆流到涡轮增压器的压缩器侧,因而逆流的压力波撞击压缩器叶轮而发出碰撞噪音。为此,ECM控制RCV控制电磁阀,进而控制RCV执行器打开旁通通道,使压缩器出口侧的增压空气返回到压缩器的进口侧,以降低撞击噪音。
- RCV传感器数据分析
√当节气门突然关闭时,把凡冲压力波返回到压缩器进口的装置。
- 传感器数据流分析:加速时,增压压力跟随目标增压压力而增大。如果此时突然发生倒流的状况。通常会控制RCV打开旁通同道。但是,根据EWGA的工作状态,对RCV的状态也会有所不同。在增压空气量少的条件下,即使发生增压空气倒流的现象,因为逆流压力波的强度明显很小。因此可能不打开RCV阀。发动机ECU根据BPS、MAPS、ETC等的信号输入值对RCV进行控制。因此,根据传感器数据流上的对RCV的控制状态,很难判断是否故障(通过强制驱动RCV执行器可以确认其工作状态声音)。
- 废气门控制杆调整标准电压
√在当前数据流中,调整机械操作下限学习值(EWGA)。