- 奔馳汽車結(jié)構(gòu)
- 瑞佩爾主編
- 13228字
- 2021-12-24 20:34:36
2.1 M274新型L4汽油發(fā)動機(jī)
2.1.1 發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)功能
采用直接噴射的汽油噴射和點(diǎn)火系統(tǒng)與發(fā)動機(jī)274(直接噴射)的傳感器和執(zhí)動器以電氣方式連接,共同組成發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)“MED40”。M274發(fā)動機(jī)搭載車型一覽見表2-1。
表2-1 M274發(fā)動機(jī)搭載車型
縮寫“MED40”表示:M=發(fā)動機(jī)電子系統(tǒng);E=電子;D=直接噴射;4=4缸;0=0。
整個(gè)發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)包含在電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元中。傳感器數(shù)據(jù)從發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)直接讀取,也可通過控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)間接讀取,并根據(jù)需要促動控制促動器。發(fā)動機(jī)管理的各功能和系統(tǒng)由電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。
發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)可細(xì)分為以下系統(tǒng):基本功能;發(fā)動機(jī)系統(tǒng);燃油噴射系統(tǒng);點(diǎn)火系統(tǒng);廢氣調(diào)節(jié)。
基本功能如下:控制單元診斷;故障碼存儲器;歐洲車載診斷(EOBD);通過控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)診斷;控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN);快速編程;運(yùn)輸模式;類型編碼;第4級駕駛認(rèn)可系統(tǒng)(FBS 4);轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié);熱量管理;發(fā)電機(jī)接口;最高車速限制。
出于診斷目的,可以使用Xentry診斷系統(tǒng)讀取和刪除發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)的故障代碼,以及啟用特定的診斷功能。電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元通過連接的傳動系統(tǒng)控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)和發(fā)動機(jī)控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)與集成在控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)中的其他控制單元交換數(shù)據(jù)。電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元,還充當(dāng)兩個(gè)控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)總線系統(tǒng)之間的接口(網(wǎng)關(guān))。電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元還與傳動系統(tǒng)傳感器控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)相連[適用于采用層狀進(jìn)氣的汽油直接噴射系統(tǒng)/代碼(920)],并通過其交換數(shù)據(jù)。電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元中的發(fā)動機(jī)管理可以進(jìn)行快速編程,即可以使用Xentry診斷系統(tǒng)替換控制單元中的全部軟件。控制單元編程所需的軟件可以在診斷系統(tǒng)軟件DVD上找到。在運(yùn)輸模式下,發(fā)動機(jī)管理的各項(xiàng)功能會受到限制。如果車輛的里程數(shù)超過250km,則系統(tǒng)狀況“車輛運(yùn)輸模式”將自動停用且Xentry診斷系統(tǒng)無法再將其重新啟用。使用類型編碼,可通過Xentry診斷系統(tǒng)對以下車輛版本和裝備進(jìn)行編碼:車型,國家版本,排氣類型,變速箱型號;發(fā)動機(jī)系統(tǒng):起動機(jī)繼電器促動,節(jié)氣門控制,安全性燃油切斷,變速箱過載保護(hù),電控車輛穩(wěn)定行駛系統(tǒng)(ESP)支持,支持完全集成式變速箱控制(VGS),驅(qū)動轉(zhuǎn)矩限制,風(fēng)扇控制,節(jié)氣門校準(zhǔn),增壓壓力控制(通過廢氣旁通閥),進(jìn)氣和排氣凸輪軸的受控調(diào)節(jié),控制發(fā)動機(jī)啟動/停止功能;燃油噴射系統(tǒng):汽缸選擇直接噴射(DI),汽油高壓調(diào)節(jié),啟動、啟動后階段和加速加濃,暖機(jī)控制,怠速控制,應(yīng)急運(yùn)行功能,啟用的空調(diào)轉(zhuǎn)速增大,減速燃油切斷,燃油泵控制(低燃油壓力),海拔高度調(diào)節(jié){電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元中的集成式壓力傳感器},負(fù)荷改變功能,轉(zhuǎn)速限制;點(diǎn)火系統(tǒng):多火花點(diǎn)火,點(diǎn)火特性圖,轉(zhuǎn)速限制,爆震控制,凸輪軸和曲軸位置同步;廢氣調(diào)節(jié):催化轉(zhuǎn)換器加熱,廢氣再循環(huán)[裝配氮氧化物(NOx)存儲催化轉(zhuǎn)換器,適用于采用層狀進(jìn)氣的汽油直接噴射系統(tǒng)/代碼(920)],氮氧化物(NOx)存儲催化轉(zhuǎn)換器的凈化[適用于采用層狀進(jìn)氣的汽油直接噴射系統(tǒng)/代碼(920)],氧傳感器加熱器控制,直線空燃比控制。
在均勻模式[適用于采用均勻模式(DEH)的發(fā)動機(jī)274 DI]下,整個(gè)燃燒室內(nèi)產(chǎn)生均勻的可燃性空燃混合氣(λ=1)。由于正常的三元催化轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換污染物充分,因此沒有采取更多廢氣再處理所需的措施。層狀燃燒[適用于采用層狀進(jìn)氣(DES)的發(fā)動機(jī)274 DI]時(shí),只有火花塞(R4)附近存在可燃混合氣(λ=1),燃燒室其余位置的各空燃比數(shù)值各不相同。其中包括純進(jìn)氣空氣到廢氣再循環(huán)(EGR)排氣的整個(gè)范圍。因此層狀進(jìn)氣時(shí)的燃油消耗低于均勻模式下的燃油消耗。由于存在過量的空氣(其中氮?dú)怏w積高達(dá)75%),層狀進(jìn)氣時(shí)產(chǎn)生的氮氧化物(NOx)明顯高于均勻模式。因此需要使用氮氧化物(NOx)存儲催化轉(zhuǎn)換器。
均勻?qū)訝钸M(jìn)氣操作(HOS)與純層狀操作相比,在高于4bar(1bar=105Pa)的范圍內(nèi)可達(dá)到更為理想的廢氣排放值。該模式還允許在最高7bar壓力時(shí)替換均勻模式,從而顯著降低燃油消耗量。均勻?qū)訝钸M(jìn)氣操作(HOS)將均勻稀薄燃燒與典型層狀燃燒系統(tǒng)相結(jié)合。對于無節(jié)氣門式發(fā)動機(jī),在進(jìn)氣行程進(jìn)行首次噴射;而實(shí)際“層狀”噴射操作在點(diǎn)火前進(jìn)行。
發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)部件連接網(wǎng)絡(luò)如圖2-1、圖2-2所示。
圖2-1 直通線路聯(lián)網(wǎng)框圖
A16/1—爆震傳感器1;A16/2—爆震傳感器2;A101—燃油箱診斷模塊[適用于美國版/代碼(494),始自2016年款];A101m1—燃油箱診斷模塊泵[適用于美國版/代碼(494),始自2016年款];A101r1—燃油箱診斷模塊加熱元件[適用于美國版/代碼(494),始自2016年款];A101y1—燃油箱診斷模塊電磁閥[適用于美國版/代碼(494),始自2016年款];B4/3—燃油箱壓力傳感器[適用于美國版/代碼(494),截至2016年款];B4/4—凈化壓力傳感器[美國版/代碼(494)];B4/25—燃油壓力和溫度傳感器;B5/5—廢氣再循環(huán)(EGR)壓力傳感器1[適用于采用層狀進(jìn)氣的汽油直接噴射系統(tǒng)/代碼(920)];B5/6—廢氣再循環(huán)(EGR)壓力傳感器2[適用于采用層狀進(jìn)氣的汽油直接噴射系統(tǒng)/代碼(920)];B6/15—進(jìn)氣凸輪軸霍爾傳感器;B6/16—排氣凸輪軸霍爾傳感器;B11/4—冷卻液溫度傳感器;B16—氮氧化物(NOx)存儲催化轉(zhuǎn)換器上游的溫度傳感器[裝配采用層狀進(jìn)氣的汽油直接噴射系統(tǒng)/代碼(920)];B17/7—節(jié)氣門上游的增壓空氣溫度傳感器;B17/9—節(jié)氣門下游的增壓空氣溫度傳感器;B28/6—節(jié)氣門上游的壓力傳感器;B28/7—節(jié)氣門下游的壓力傳感器;B28/11—空氣濾清器下游的壓力傳感器;B37—油門踏板傳感器;B53/1—離合器踏板傳感器(適用于手動變速箱);B70—曲軸霍爾傳感器;B79/3—手動變速箱中央換擋軸位置傳感器(適用于手動變速箱);G1—車載電網(wǎng)蓄電池;G2—發(fā)電機(jī);G3/1—催化轉(zhuǎn)換器下游的氧傳感器;G3/1b1—催化轉(zhuǎn)換器下游的氧傳感器的傳感器元件;G3/1r1—催化轉(zhuǎn)換器下游的氧傳感器的加熱器;G3/2—催化轉(zhuǎn)換器上游的氧傳感器;G3/2b1—催化轉(zhuǎn)換器上游的氧傳感器的傳感器元件;G3/2r1—催化轉(zhuǎn)換器上游的氧傳感器的加熱器;K40/8kG—發(fā)動機(jī)艙電路15繼電器;K40/8kH—起動機(jī)電路50繼電器;K40/8kN—電路87M繼電器;M1—起動機(jī);M16/6—節(jié)氣門促動器;M16/6m1—節(jié)氣門促動馬達(dá);M16/6r1—實(shí)際數(shù)值電位計(jì)1;M16/6r2—實(shí)際數(shù)值電位計(jì)2;M75/11—電動冷卻液泵[不適用于M274(175kW)];N3/10—電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元;R39/2—全負(fù)荷工作通風(fēng)管加熱器元件;R48—冷卻液節(jié)溫器加熱元件;S43—機(jī)油液位檢查開關(guān);S88/5—通風(fēng)管接觸開關(guān)[美國版/代碼(494),美國版部分零排放車輛/代碼(917)](車型205);S88/5—通風(fēng)管接觸開關(guān)[美國版/代碼(494),美國版部分零排放車輛/代碼(917)](車型253);T1/1—1號汽缸的點(diǎn)火線圈;T1/2—2號汽缸的點(diǎn)火線圈;T1/3—3號汽缸的點(diǎn)火線圈;T1/4—4號汽缸的點(diǎn)火線圈;Y16/2—加熱系統(tǒng)切斷閥;Y27/1—廢氣再循環(huán)閥[適用于采用層狀進(jìn)氣的汽油直接噴射系統(tǒng)/代碼(920)];Y27/1b1—廢氣再循環(huán)閥霍爾傳感器[適用于采用層狀進(jìn)氣的汽油直接噴射系統(tǒng)/代碼(920)];Y27/1y1—廢氣再循環(huán)閥轉(zhuǎn)動電磁閥[適用于采用層狀進(jìn)氣的汽油直接噴射系統(tǒng)/代碼(920)];Y49/1—進(jìn)氣凸輪軸電磁閥;Y49/2—排氣凸輪軸電磁閥;Y49/8—進(jìn)氣凸輪軸氣門升程切換促動器[適用于可變氣門升程系統(tǒng)(CAMTRONIC)/代碼(A14)];Y49/8b1—進(jìn)氣凸輪軸氣門升程切換霍爾傳感器[適用于可變氣門升程系統(tǒng)(CAMTRONIC)/代碼(A14)];Y58/1—凈化轉(zhuǎn)換閥;Y58/2—部分負(fù)荷工作曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)閥;Y58/4—活性炭罐切斷閥[適用于美國版/代碼(494),截至2016年款];Y76/1—1號汽缸的噴油器;Y76/2—2號汽缸的噴油器;Y76/3—3號汽缸的噴油器;Y76/4—4號汽缸的噴油器;Y77/1—增壓壓力控制壓力轉(zhuǎn)換器;Y94—油量控制閥;Y101—旁通空氣轉(zhuǎn)換閥;Y130—發(fā)動機(jī)油泵閥;Y133—冷卻液泵轉(zhuǎn)換閥[適用于M274(175kW)];LIN C1—傳動系統(tǒng)局域互聯(lián)網(wǎng)(LIN)
圖2-2 控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)聯(lián)網(wǎng)框圖
A1—儀表盤;A8/1—遙控鑰匙;A26/17—主機(jī);A40/9—音頻/駕駛室管理及數(shù)據(jù)系統(tǒng)(COMAND)控制面板;B4/1—左側(cè)燃油箱燃油液位指示器液位傳感器[適用于66L燃油箱/代碼(916)];B4/2—右側(cè)燃油箱燃油液位指示器液位傳感器;B4/7—燃油壓力傳感器;B10/13—低溫回路溫度傳感器(適用于M274.9,155kW或175kW);B64/1—制動器真空傳感器;M2/37—散熱器飾板風(fēng)門促動電動機(jī)[裝配AIRPANEL/代碼(5U3)];M3—燃油泵(FP);M4/7—風(fēng)扇電動機(jī);M43/6—低溫回路循環(huán)泵1;M87—散熱器百葉窗促動電動機(jī)[適用于散熱器百葉窗/代碼(2U1)];N2/10—輔助防護(hù)系統(tǒng)控制單元;N3/10—電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元;N10/6—前部信號采集及促動控制模組(SAM)控制單元;N22/1—智能氣候控制系統(tǒng)控制單元;N30/4—電控車輛穩(wěn)定行駛系統(tǒng)(ESP)控制單元;N37/4—氮氧化物(NOx)傳感器控制單元[適用于采用層狀進(jìn)氣的汽油直接噴射系統(tǒng)/代碼(920)];N37/4b1—氮氧化物(NOx)傳感器[裝配采用層狀進(jìn)氣的汽油直接噴射系統(tǒng)/代碼(920)];N51/3—空氣懸掛系統(tǒng)(AIRMATIC)控制單元[裝配操控進(jìn)化(ADVANCED AGILITY)套件/代碼(483)和空氣懸掛系統(tǒng)(AIRMATIC)/代碼(489)](車型205),主動車身控制系統(tǒng)(ABC)控制單元[裝配主動車身控制系統(tǒng)(ABC)/代碼(489),車型253];N62/1—雷達(dá)傳感器控制單元[裝配駕駛輔助組件增強(qiáng)版/代碼(23P)];N69/1—左前車門控制單元;N72/4—左側(cè)下部控制面板;N72/4s9—ECO啟動/停止功能按鈕(始自年款2016);N72/5—右側(cè)下部控制面板;N72/5s3—ECO啟動/停止功能按鈕(截至2016年款,適用于自動變速箱);N73—電子點(diǎn)火開關(guān)控制單元;N80—轉(zhuǎn)向柱管模塊控制單元;N118—燃油系統(tǒng)控制單元;N127—傳動系統(tǒng)控制單元;S9/1—制動燈開關(guān);X11/4—診斷連接器;Y3/8n4—完全集成式變速箱控制單元(適用于自動變速箱);CAN A—車載智能信息系統(tǒng)控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN);CAN B—車內(nèi)控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN);CAN C—發(fā)動機(jī)控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN);CAN C1—傳動系統(tǒng)控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN);CAN D—診斷控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN);CAN HMI—用戶界面控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN);CAN I—傳動系統(tǒng)傳感器控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN);Flex E—底盤FlexRay;LIN A3—下部控制面板(LCP)局域互聯(lián)網(wǎng)(LIN);LIN C3—傳動系統(tǒng)局域互聯(lián)網(wǎng)(LIN)
2.1.2 發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)部件位置
以車型205為例,M274型發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)部件安裝位置如圖2-3~圖2-21所示。
圖2-3 車型205.0的左前視圖
A1—儀表盤;A8/1—遙控鑰匙;A26/17—主機(jī);A40/9—音頻/駕駛室管理及數(shù)據(jù)系統(tǒng)(COMAND)控制面板;B37—油門踏板傳感器;B53/1—離合器踏板傳感器(適用于手動變速箱);B64/1—制動器真空傳感器;B79/3—手動變速箱中央換擋軸位置傳感器(適用于手動變速箱);G1—車載電網(wǎng)蓄電池;N2/10—輔助防護(hù)系統(tǒng)控制單元;N10/6—前部信號采集及促動控制模組(SAM)控制單元;N22/1—智能氣候控制系統(tǒng)控制單元;N30/4—電控車輛穩(wěn)定行駛系統(tǒng)(ESP)控制單元;N51/3—空氣懸掛系統(tǒng)(AIRMATIC)控制單元[裝配操控進(jìn)化(ADVANCED AGILITY)套件/代碼(483)和空氣懸掛系統(tǒng)(AIRMATIC)/代碼(489)],(車型205),主動車身控制系統(tǒng)(ABC)控制單元[裝配主動車身控制系統(tǒng)(ABC)/代碼(489),車型253];N62/1—雷達(dá)傳感器控制單元[裝配駕駛輔助組件增強(qiáng)版/代碼(23P)];N69/1—左前車門控制單元;N72/5—右側(cè)下部控制面板;N72/5s3—ECO啟動/停止功能按鈕(截至2016年款,適用于自動變速箱);N73—電子點(diǎn)火開關(guān)控制單元;N80—轉(zhuǎn)向柱模塊控制單元;N118—燃油泵控制單元;N127—傳動系統(tǒng)控制單元;S9/1—制動燈開關(guān);X11/4—診斷連接器;Y3/8n4—完全集成式變速箱控制單元(適用于自動變速箱)
圖2-4 發(fā)動機(jī)前視圖[采用層狀進(jìn)氣的汽油直接噴射系統(tǒng)/代碼(920)除外]
50—渦輪增壓器;G2—發(fā)電機(jī);Y49/1—進(jìn)氣凸輪軸電磁閥;Y49/2—排氣凸輪軸電磁閥;Y77/1—增壓壓力控制壓力轉(zhuǎn)換器;Y133—冷卻液泵轉(zhuǎn)換閥[適用于發(fā)動機(jī)274(175kW),美國版/代碼(494),截至2016年款]
圖2-5 發(fā)動機(jī)前部俯視圖[采用層狀進(jìn)氣的汽油直接噴射系統(tǒng)/代碼(920)除外,適用于可變氣門升程系統(tǒng)(CAMTRONIC)/代碼(A14)]
B6/15—進(jìn)氣凸輪軸霍爾傳感器;B6/16—排氣凸輪軸霍爾傳感器;B17/7—節(jié)氣門上游的增壓空氣溫度傳感器;B28/6—節(jié)氣門上游的壓力傳感器;T1/1—1號汽缸的點(diǎn)火線圈;T1/2—2號汽缸的點(diǎn)火線圈;T1/3—3號汽缸的點(diǎn)火線圈;T1/4—4號汽缸的點(diǎn)火線圈;Y49/1—進(jìn)氣凸輪軸電磁閥;Y49/2—排氣凸輪軸電磁閥;Y49/8—進(jìn)氣凸輪軸氣門升程切換促動器
圖2-6 發(fā)動機(jī)前部俯視圖[采用層狀進(jìn)氣的汽油直接噴射系統(tǒng)/代碼(920)除外]
19—燃油系統(tǒng)高壓泵;B4/25—燃油壓力和溫度傳感器;B28/11—空氣濾清器下游的壓力傳感器;Y76/1—1號汽缸的噴油器;Y76/2—2號汽缸的噴油器;Y76/3—3號汽缸的噴油器;Y76/4—4號汽缸的噴油器;Y94—油量控制閥
圖2-7 發(fā)動機(jī)右后視圖[適用于采用層狀進(jìn)氣的汽油直接噴射系統(tǒng)/代碼(920)]
B5/5—廢氣再循環(huán)壓力傳感器1;B5/6—廢氣再循環(huán)壓力傳感器2;R39/2—全負(fù)荷工作通風(fēng)管加熱器元件;</p><p class="tuzhu">Y27/1—廢氣再循環(huán)閥
圖2-8 發(fā)動機(jī)右前視圖[適用于采用層狀進(jìn)氣的汽油直接噴射系統(tǒng)/代碼(920)]
M75/11—電動冷卻液泵[不適用于M274(175kW)];Y16/2—加熱系統(tǒng)切斷閥
圖2-9 發(fā)動機(jī)后視圖[采用層狀進(jìn)氣的汽油直接噴射系統(tǒng)/代碼(920)除外]
11—真空泵;19—燃油系統(tǒng)高壓泵;N3/10—電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元;Y94—油量控制閥
圖2-10 發(fā)動機(jī)左視圖[采用層狀進(jìn)氣的汽油直接噴射系統(tǒng)/代碼(920)除外]
A16/1—爆震傳感器1;A16/2—爆震傳感器2;B11/4—冷卻液溫度傳感器;B17/9—節(jié)氣門下游的增壓空氣溫度傳感器;B28/7—節(jié)氣門下游的壓力傳感器;M1—起動機(jī);M16/6—節(jié)氣門促動器;R48—冷卻液節(jié)溫器加熱元件;S88/5—通風(fēng)管接觸開關(guān)[美國版/代碼(494),美國版部分零排放車輛/代碼(917),車型205,車型253];Y58/2—部分負(fù)荷工作曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)閥
圖2-11 發(fā)動機(jī)仰視圖[采用層狀進(jìn)氣的汽油直接噴射系統(tǒng)/代碼(920)除外]
S43—液位檢查開關(guān);Y130—發(fā)動機(jī)油泵閥
圖2-12 發(fā)動機(jī)右視圖[采用層狀進(jìn)氣的汽油直接噴射系統(tǒng)/代碼(920)除外]
1—空氣濾清器外殼;50—渦輪增壓器;50/2—增壓壓力控制風(fēng)門真空組件;B4/25—燃油壓力和溫度傳感器;B17/7—節(jié)氣門上游的增壓空氣溫度傳感器;B70—曲軸霍爾傳感器;Y101—旁通空氣轉(zhuǎn)換閥
圖2-13 車型205排氣系統(tǒng)[采用層狀進(jìn)氣的汽油直接噴射系統(tǒng)/代碼(920)除外]
158—三元催化轉(zhuǎn)換器;159—撓性管;160—中部消聲器;162—后消聲器;G3/1—催化轉(zhuǎn)換器下游的氧傳感器;G3/2—催化轉(zhuǎn)換器上游的氧傳感器
圖2-14 車型205排氣系統(tǒng)[裝配采用層狀進(jìn)氣的汽油直接噴射系統(tǒng)/代碼(920)]
158—三元催化轉(zhuǎn)換器;159—撓性管;160—氮氧化物(NOx)存儲催化轉(zhuǎn)換器;161—中部消聲器;162—左側(cè)后消聲器;163—右側(cè)后消聲器;B16—氮氧化物(NOx)存儲催化轉(zhuǎn)換器上游的溫度傳感器;G3/1—催化轉(zhuǎn)換器下游的氧傳感器;G3/2—催化轉(zhuǎn)換器上游的氧傳感器;N37/4—氮氧化物(NOx)傳感器控制單元;N37/4b1—氮氧化物(NOx)傳感器
1—風(fēng)扇外殼;2—散熱器百葉窗;M4/7—風(fēng)扇電動機(jī);M87—散熱器百葉窗促動電動機(jī)[適用于散熱器百葉窗/代碼(2U1)]
圖2-16 散熱器飾板后視圖[適用于AIRPANEL/代碼(5U3)]
M2/37—散熱器飾板風(fēng)門促動電動機(jī)
圖2-17 通氣和通風(fēng)系統(tǒng)視圖[適用于美國版/代碼(494)]
B4/4—凈化壓力傳感器;Y58/1—凈化控制閥
圖2-18 燃油箱內(nèi)部透視圖[美國版/代碼(494)除外,66L燃油箱/代碼(916)除外]
45—加注口;55—供油模塊;55/2a—燃油濾清器;55/2b—限壓閥;75—燃油箱;75/2—通氣和通風(fēng)閥;77—活性炭罐;B4/2—右側(cè)燃油箱燃油液位指示器液位傳感器;B4/7—燃油壓力傳感器;M3—燃油泵(FP);A—燃油供給管;B—凈化管
圖2-19 燃油箱內(nèi)部透視圖[適用于66L燃油箱/代碼(916),美國版/代碼(494),截至2016年款]
45—加注口;55—供油模塊;55/2a—燃油濾清器;55/2b—限壓閥;75—燃油箱;75/1—加油,壓力限制和排氣閥;75/2—通氣和通風(fēng)閥;77—活性炭罐;B4/1—左側(cè)燃油箱燃油液位指示器液位傳感器;B4/2—右側(cè)燃油箱燃油液位指示器液位傳感器;B4/3—燃油箱壓力傳感器;B4/7—燃油壓力傳感器;M3—燃油泵(FP);Y58/4—活性炭罐切斷閥;A—燃油供給管;B—凈化管
圖2-20 燃油箱內(nèi)部透視圖[適用于66L燃油箱/代碼(916),美國版/代碼(494),始自2016年款]
45—加注口;55—供油模塊;55/2a—燃油濾清器;55/2b—限壓閥;75—燃油箱;75/1—加油,壓力限制和排氣閥;75/2—通氣和通風(fēng)閥;77—活性炭罐;A101—燃油箱診斷模塊;B4/1—左側(cè)燃油箱燃油液位指示器液位傳感器;B4/2—右側(cè)燃油箱燃油液位指示器液位傳感器;B4/7—燃油壓力傳感器;M3—燃油泵(FP);A—燃油供給管;B—通氣和通風(fēng)管
9—增壓空氣冷卻器;11—機(jī)油冷卻器;14—低壓冷卻器;15—低溫回路膨脹容器;B10/13—低溫回路溫度傳感器[M274.9(155kW或175kW)];B17/7—節(jié)氣門上游的增壓空氣溫度傳感器;B28/6—節(jié)氣門上游的壓力傳感器;M43/6—低溫回路循環(huán)泵1
2.1.3 發(fā)動機(jī)部件控制
(1)凸輪軸調(diào)節(jié)
凸輪軸調(diào)節(jié)的功能要求:電路87M(發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)開啟);發(fā)動機(jī)運(yùn)行。
凸輪軸調(diào)節(jié)允許兩個(gè)凸輪軸向“提前”或“延遲”方向連續(xù)調(diào)節(jié)最多40°曲軸轉(zhuǎn)角(CKA)。這就意味著換氣時(shí)的氣門重疊量可在較寬的極限范圍內(nèi)變化。這會優(yōu)化發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩特性,并改善排氣特性。
氣門重疊量:排氣門關(guān)閉之前,進(jìn)氣門打開。
為進(jìn)行凸輪軸調(diào)節(jié),電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元(N3/10)讀取以下信號:進(jìn)氣凸輪軸霍爾傳感器(B6/15),進(jìn)氣凸輪軸調(diào)節(jié);排氣凸輪軸霍爾傳感器(B6/16),排氣凸輪軸調(diào)節(jié);冷卻液溫度傳感器(B11/4);節(jié)氣門下游的壓力傳感器(B28/7),發(fā)動機(jī)負(fù)荷;曲軸霍爾傳感器(B70),發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。
以下步驟對凸輪軸調(diào)節(jié)的控制流程進(jìn)行了說明:
① 開始進(jìn)行凸輪軸調(diào)節(jié)的控制流程 凸輪軸調(diào)節(jié)由電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動機(jī)油溫度啟用。
發(fā)動機(jī)油溫度由電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元利用各種操作數(shù)據(jù)(如冷卻液溫度,時(shí)間,發(fā)動機(jī)負(fù)荷)和存儲的溫度模型確定。
即使機(jī)油較熱,發(fā)動機(jī)油溫度也對確保調(diào)節(jié)凸輪軸有足夠的油壓(大于1.5bar)較為重要。
達(dá)到比進(jìn)氣凸輪軸更高的轉(zhuǎn)速前,不會進(jìn)行排氣凸輪軸調(diào)節(jié)。這樣,可確保排氣凸輪軸在機(jī)油壓力較低時(shí)克服凸輪軸的“延遲”工作反作用轉(zhuǎn)矩到達(dá)鎖止位置。回縮彈簧位于各凸輪軸調(diào)節(jié)器中,用于支撐。
如果兩個(gè)凸輪軸都得到調(diào)節(jié),則排氣凸輪軸的調(diào)節(jié)會延遲(稍后)進(jìn)行。這可防止出現(xiàn)機(jī)油供給問題,并確保實(shí)現(xiàn)鎖止機(jī)構(gòu)功能。根據(jù)負(fù)荷開始進(jìn)行凸輪軸調(diào)節(jié):
● 發(fā)動機(jī)油溫度為80℃時(shí),從約600r/min開始。
● 發(fā)動機(jī)油溫度為120℃(進(jìn)氣側(cè))時(shí),從約800r/min開始。
● 發(fā)動機(jī)油溫度為120℃(排氣側(cè))時(shí),從約1050r/min開始。
② 油壓的控制流程 發(fā)動機(jī)油壓由發(fā)動機(jī)油泵閥(Y130)調(diào)節(jié),以保證足夠的機(jī)油供給,并在必要時(shí)降低油壓(節(jié)約燃油)。
③ 調(diào)節(jié)的控制流程 進(jìn)氣凸輪軸電磁閥(Y49/1)和排氣凸輪軸電磁閥(Y49/2)由電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元通過脈沖寬度調(diào)制信號促動。
控制柱塞通過與特性圖相關(guān)的占空比進(jìn)行調(diào)節(jié)。凸輪軸調(diào)節(jié)器的機(jī)油加注量根據(jù)其位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。油壓使與凸輪軸牢固連接的凸輪軸調(diào)節(jié)器中的葉片沖桿轉(zhuǎn)動。
④ 調(diào)節(jié)范圍的控制流程 進(jìn)氣凸輪軸:上止點(diǎn)(TDC)前4°曲軸轉(zhuǎn)角(CKA)至上止點(diǎn)(TDC)后36°曲軸轉(zhuǎn)角(CKA)(進(jìn)氣門打開)。
排氣凸輪軸:上止點(diǎn)(TDC)前25°曲軸轉(zhuǎn)角至上止點(diǎn)(TDC)后15°曲軸轉(zhuǎn)角(排氣門關(guān)閉)。
⑤ 啟動位置的控制流程 進(jìn)氣凸輪軸:上止點(diǎn)(TDC)后36°曲軸轉(zhuǎn)角(進(jìn)氣門打開)。
排氣凸輪軸:上止點(diǎn)(TDC)前25°曲軸轉(zhuǎn)角(排氣門關(guān)閉)。
凸輪軸由止動螺栓(鎖止)鎖止在啟動時(shí)的固定位置。首次促動進(jìn)氣凸輪軸和排氣凸輪軸電磁閥時(shí),該啟動位置以液壓方式解鎖。
圖2-22所示的上半部分為:加注儲油罐油道(A),儲油罐油道(B)打開。下半部分為:加注儲油罐油道(B),儲油罐油道(A)打開。
圖2-22 進(jìn)氣凸輪軸調(diào)節(jié)器中的機(jī)油流
1/2—控制柱塞;A—延遲點(diǎn)火正時(shí)的儲油罐油道;B—正時(shí)提前的儲油罐油道;C—進(jìn)氣凸輪軸的油壓;D—轉(zhuǎn)動方向
⑥ 氣門重疊的控制流程 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷較低時(shí),電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元設(shè)置較大的氣門重疊量,以產(chǎn)生內(nèi)部廢氣再循環(huán)。
由于汽缸中仍存在氧含量較低的排氣,因此新鮮空氣的進(jìn)氣量降低。這會降低燃燒溫度,并減少氮氧化物(NOx)的形成。現(xiàn)存的排氣量會使空氣進(jìn)氣量減少。電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元相應(yīng)地縮短噴射時(shí)間。
如果將排氣凸輪軸調(diào)節(jié)到上止點(diǎn)(TDC)前的最大角度(提前)并將進(jìn)氣凸輪軸調(diào)節(jié)到上止點(diǎn)(TDC)后的最大角度(延遲),則會使用最小氣門重疊量進(jìn)行換氣。因此增加的新鮮空氣含量會產(chǎn)生更高的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩和發(fā)動機(jī)功率。
⑦ 凸輪軸位置監(jiān)測的控制流程 凸輪軸位置由進(jìn)氣凸輪軸霍爾傳感器和排氣凸輪軸霍爾傳感器檢測,并傳送至電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元。通過檢測位于凸輪軸前部的脈沖輪的位置來獲得凸輪軸位置。進(jìn)氣調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)如圖2-23、圖2-24所示。
1—控制閥;1/1—閥體;1/2—控制柱塞;1/3—回縮彈簧;2—凸輪軸調(diào)節(jié)器;3—進(jìn)氣凸輪軸;Y49/1—進(jìn)氣凸輪軸電磁閥
圖2-24 進(jìn)氣凸輪軸調(diào)節(jié)器
2/1—止動螺栓;2/2—帶板簧的密封條;2/3—壓縮彈簧;2/4—葉片式活塞;2/5—驅(qū)動齒輪;2/6—護(hù)蓋
⑧ 診斷的控制流程 凸輪軸調(diào)節(jié)診斷期間,電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元檢查凸輪軸在發(fā)動機(jī)啟動時(shí)是否處于啟動位置,以及發(fā)動機(jī)短時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)后是否實(shí)現(xiàn)了所需的調(diào)節(jié)。
還會檢測凸輪軸電磁閥{與電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元集成在一起}和凸輪軸霍爾傳感器的輸出級故障。
⑨ 進(jìn)氣凸輪軸氣門升程切換的控制流程[適用于可變氣門升程系統(tǒng)(CAMTRONIC)/代碼(A14)] 通過氣門升程轉(zhuǎn)換,進(jìn)氣凸輪軸的凸輪根據(jù)特性圖產(chǎn)生兩級轉(zhuǎn)換,通過將凸輪軸切換至更短的行程,進(jìn)氣門提前關(guān)閉,由此可對部分負(fù)荷范圍內(nèi)的換氣進(jìn)行優(yōu)化。在1000~4000r/min的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)將氣門升程切換至最小凸輪行程。
電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元通過脈沖寬度調(diào)制信號促動進(jìn)氣凸輪軸氣門升程切換促動器(Y49/8)。
在此過程中,促動器中的線圈通電,且氣門挺桿沿凸輪軸上適當(dāng)?shù)那€軌道移動。
借助凸輪軸的轉(zhuǎn)動和曲線軌道的形狀,凸輪軸沿軸向運(yùn)動,且較小的凸輪作用在進(jìn)氣門上。曲線軌道的凸起可以使氣門挺桿返回至默認(rèn)位置。為將凸輪軸復(fù)位至長沖程,則第二個(gè)氣門挺桿移至相應(yīng)的曲線軌道,且以相同方式復(fù)位。氣門挺桿的位置通過進(jìn)氣凸輪軸氣門升程切換霍爾傳感器(Y49/8b1)確定,位置見圖2-25,后者向電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元發(fā)送信號,用于氣門升程切換。
圖2-25 汽缸蓋罩的剖面圖
1—柱塞;2—曲線軌道;Y49/8—進(jìn)氣凸輪軸氣門升程切換促動器;Y49/8b1—進(jìn)氣凸輪軸氣門升程切換霍爾傳感器
(2)廢氣再循環(huán)
廢氣再循環(huán)的功能要求:電路87M(發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)開啟),發(fā)動機(jī)處于部分負(fù)荷范圍,車輛運(yùn)動。
廢氣再循環(huán)在通過進(jìn)氣與排氣加濃降低燃燒溫度(層狀操作和組合均勻?qū)訝畈僮鳎瑥亩鴾p少氮氧化物[NOx數(shù)量減少通過這種方式,氮氧化物(NOx)存儲催化轉(zhuǎn)換器可以更加緩慢地載入氮氧化物(NOx)],使層狀燃燒能夠持續(xù)更長的時(shí)間。
廢氣再循環(huán)數(shù)量最多可以為進(jìn)氣的30%,并且基于以下傳感器以及來自電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(MESFI)[ME]控制單元(N3/10)的信號進(jìn)行計(jì)算:
● 廢氣再循環(huán)壓力傳感器1(B5/5),廢氣再循環(huán)閥上游廢氣再循環(huán)外殼中的廢氣壓力。
● 廢氣再循環(huán)壓力傳感器2(B5/6),廢氣再循環(huán)閥下游廢氣再循環(huán)外殼中的廢氣壓力。
● 節(jié)氣門下游的壓力傳感器(B28/7),發(fā)動機(jī)負(fù)荷。
● 催化轉(zhuǎn)換器下游的氧傳感器的傳感器元件(G3/1b1),殘余氧含量。
● 催化轉(zhuǎn)換器上游的氧傳感器的傳感器元件(G3/2b1),殘余氧含量。
● 氮氧化物(NOx)傳感器(N37/4b1),通過氮氧化物(NOx)傳感器控制單元(N37/4)和傳動系統(tǒng)傳感器控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)[控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)總線Ⅰ級(CAN Ⅰ)]傳送的氮氧化物和氧含量。
● 廢氣再循環(huán)閥霍爾傳感器(Y27/1b1)、廢氣再循環(huán)閥旋轉(zhuǎn)電磁閥(Y27/1y1)的位置如圖2-26、圖2-27所示。
B5/5—廢氣再循環(huán)壓力傳感器1;B5/6—廢氣再循環(huán)壓力傳感器2;Y27/1—廢氣再循環(huán)閥
1—?dú)忾T;2—開槽拉桿;3—廢氣排出管;4—廢氣再循環(huán)冷卻器;Y27/1—廢氣再循環(huán)閥;Y27/1b1—廢氣再循環(huán)閥霍爾傳感器;Y27/1y1—廢氣再循環(huán)閥轉(zhuǎn)動磁鐵;A—排氣;B—冷卻液
用于廢氣再循環(huán)的廢氣由渦輪增壓器的下游排出,然后通過廢氣排放管導(dǎo)入廢氣再循環(huán)閥中。廢氣再循環(huán)率通過廢氣再循環(huán)閥的打開橫截面進(jìn)行控制。為此,電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元根據(jù)特性圖通過脈沖寬度調(diào)制信號(PWM信號)促動廢氣再循環(huán)閥旋轉(zhuǎn)電磁閥,后者促動廢氣再循環(huán)閥。
為確保廢氣再循環(huán)閥緊密關(guān)閉,以約15%的占空比和反極性促動廢氣再循環(huán)閥旋轉(zhuǎn)電磁閥。在斷電情況下,廢氣再循環(huán)閥由集成在旋轉(zhuǎn)電磁閥中的彈簧保持關(guān)閉。廢氣再循環(huán)閥旋轉(zhuǎn)電磁閥的位置通過廢氣再循環(huán)閥霍爾傳感器記錄,然后傳送至電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元,以進(jìn)行控制和診斷。
在廢氣再循環(huán)閥下游,廢氣流經(jīng)連接到發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的廢氣再循環(huán)冷卻器,然后向后導(dǎo)入進(jìn)氣系統(tǒng)中。廢氣在該處與吸入的新鮮空氣混合。廢氣再循環(huán)閥,廢氣再循環(huán)閥旋轉(zhuǎn)電磁閥和廢氣再循環(huán)閥霍爾傳感器一起整合在廢氣再循環(huán)外殼中。其與冷卻回路相連,用于進(jìn)行冷卻。廢氣再循環(huán)閥在均勻模式下關(guān)閉。氣流與冷卻液流動方向如圖2-27所示。
如果電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元識別到廢氣再循環(huán)閥未關(guān)閉,則發(fā)動機(jī)進(jìn)入應(yīng)急運(yùn)行模式。發(fā)動機(jī)啟動之前不久和發(fā)動機(jī)關(guān)閉之后不久,會對廢氣再循環(huán)閥進(jìn)行功能測試。為此,會將其完全打開,然后再次關(guān)閉。該測試是為了減少公差并提高定位的精確性。
(3)曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)
曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)的功能要求:電路87M(發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng))開啟。
曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)可確保在所有發(fā)動機(jī)工況下都能將過壓和多余的氣體從曲軸箱中排出,并通過進(jìn)氣系統(tǒng)送回至發(fā)動機(jī)以進(jìn)行燃燒。為了平衡壓力比,安裝了一條單獨(dú)的通風(fēng)管路用于發(fā)動機(jī)通風(fēng)。
根據(jù)以下傳感器和信號執(zhí)行曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)控制:
● 節(jié)氣門下游的壓力傳感器(B28/7),發(fā)動機(jī)負(fù)荷。
● 油門踏板傳感器(B37),油門踏板位置。
● 前部信號采集及促動控制模組(SAM)控制單元(N10/6)。
通過車內(nèi)控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)[控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)總線B級(CAN B)],電子點(diǎn)火開關(guān)控制單元(N73),底盤FlexRay(Flex E),傳動系統(tǒng)控制單元(N127)和傳動系統(tǒng)控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)(CAN C1)傳送至電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元(N3/10)的車外溫度。
通風(fēng)管接觸開關(guān)(S88/5)[用于美國版/代碼(494)和美國版部分零排放車輛/代碼(917)](車型205)或PZEV用于診斷曲軸箱和汽缸蓋之間的通風(fēng)管。
曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)的控制流程可以分為以下兩個(gè):
① 曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)部分負(fù)荷工作的控制流程 在部分負(fù)荷工作范圍內(nèi),從機(jī)油分離器開始到增壓空氣分配器執(zhí)行通風(fēng)為止,部分負(fù)荷工作的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)閥(Y58/2)位于部分負(fù)荷通風(fēng)管中。
該閥由電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元在減速模式下促動,然后封閉連接曲軸箱到增壓空氣分配器的部分負(fù)荷通風(fēng)管。避免混合氣自適應(yīng)期間曲軸箱中流入廢氣以及產(chǎn)生破壞性背景噪聲。
如果電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元未進(jìn)行促動,則該閥永久打開。
② 曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)全負(fù)荷工作的控制流程 在全負(fù)荷工作情況下,從機(jī)油分離器開始到進(jìn)氣管進(jìn)行通風(fēng)。
全負(fù)荷工作通風(fēng)管加熱器元件(R39/2)位于全負(fù)荷通風(fēng)管中,這可以防止通風(fēng)系統(tǒng)凍結(jié)。為此,當(dāng)測得的車外溫度低于7℃時(shí),電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元會立即促動加熱元件。因而可以防止曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)凍結(jié)及由此引起的發(fā)動機(jī)損壞。曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)相關(guān)部件安裝位置見圖2-28。

1—機(jī)油分離器的通風(fēng)管;2—機(jī)油分離器;3—發(fā)動機(jī)通風(fēng)管;4—排氣閥;5—燃油箱通風(fēng)連接;Y58/2—部分負(fù)荷工作曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)閥
(4)增壓控制
增壓的功能要求:電路87M(發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)開啟);發(fā)動機(jī)運(yùn)行。
增壓能夠提高汽缸的充氣效率,這可以增大發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩和提高發(fā)動機(jī)輸出功率。
與增加的空氣質(zhì)量相對應(yīng)的燃油量由電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元(N3/10)進(jìn)行測量。增壓過程中,排氣的流動能量用于驅(qū)動渦輪增壓器(ATL)。渦輪增壓器在壓縮機(jī)進(jìn)口處吸入新鮮空氣并通過空氣濾清器,然后將其通過增壓空氣冷卻器輸送至壓縮機(jī)出口和增壓空氣管中。壓縮機(jī)葉輪的高速運(yùn)轉(zhuǎn)及其所帶來的大體積氣流會對增壓空氣管中的空氣進(jìn)行壓縮。此處最大增壓壓力為0.7~1.5bar,具體取決于發(fā)動機(jī)型號。
壓縮機(jī)出口上的消聲器抑制了增壓壓力的波動,從而減小由于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的快速變化而引起的相關(guān)流動噪聲。壓縮的增壓空氣通過增壓空氣管流至增壓空氣冷卻器,這最終會冷卻因壓縮而加熱的空氣,并引導(dǎo)其通過增壓空氣管流至增壓空氣分配器。增壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖2-29所示。
圖2-29 增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
B17/7—節(jié)氣門上游的增壓空氣溫度傳感器;B17/9—節(jié)氣門下游的增壓空氣溫度傳感器;B28/6—節(jié)氣門上游的壓力傳感器;B28/7—節(jié)氣門下游的壓力傳感器;B28/11—空氣濾清器下游的壓力傳感器;M16/6—節(jié)氣門促動器;A—廢氣;B—進(jìn)氣;C—增壓空氣(未冷卻);D—增壓空氣(已冷卻)
增壓的控制流程分成以下幾種:
① 增壓壓力控制的控制流程 增壓壓力控制通過增壓壓力控制壓力轉(zhuǎn)換器(Y77/1)以電動氣動方式進(jìn)行。真空由固定在發(fā)動機(jī)上的機(jī)械真空泵產(chǎn)生。
電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元根據(jù)特性圖和負(fù)荷來促動壓力轉(zhuǎn)換器,以實(shí)現(xiàn)增壓壓力控制。
為此,電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元評估以下傳感器和發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)的功能:
● 節(jié)氣門上游的增壓空氣溫度傳感器。
● 節(jié)氣門下游的增壓空氣溫度傳感器。
● 空氣濾清器下游的壓力傳感器,進(jìn)氣壓力。
● 節(jié)氣門上游的壓力傳感器,增壓壓力。
● 節(jié)氣門下游的壓力傳感器,增壓壓力。
● 油門踏板傳感器(B37),駕駛員的載荷請求。
● 曲軸霍爾傳感器(B70),發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。
● 爆震控制,變速箱過載保護(hù),過熱保護(hù)。
在全負(fù)荷操作時(shí),產(chǎn)生最大增壓壓力。為減小增壓壓力,通過打開增壓壓力控制閥,用于驅(qū)動渦輪的廢氣流通過旁路被轉(zhuǎn)移。
為此,增壓壓力控制壓力轉(zhuǎn)換器利用來自增壓空氣分配器中真空罐的增壓壓力促動增壓壓力控制閥真空組件。然后,真空組件通過關(guān)閉旁路的連桿打開增壓壓力控制閥。增壓壓力控制閥允許廢氣流繞過渦輪(旁路),從而控制增壓壓力并限定渦輪的轉(zhuǎn)速。這意味著可以獲得符合當(dāng)前發(fā)動機(jī)負(fù)荷需求的最大0.7~1.5bar的增壓壓力,具體取決于發(fā)動機(jī)型號。
如果真空泵和真空組件之間發(fā)生泄漏,則無法降低增壓壓力。
為監(jiān)測當(dāng)前增壓壓力,節(jié)氣門上游的壓力傳感器將相應(yīng)的電壓信號發(fā)送至電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元。電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元利用位于渦輪增壓器(ATL)上游的進(jìn)氣道中的空氣濾清器、下游的壓力傳感器監(jiān)測增壓情況。
節(jié)氣門下游的增壓空氣溫度傳感器檢測增壓空氣分配器中的增壓空氣溫度,并以電壓信號的形式將其傳送至電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元。
② 旁通空氣的控制流程 啟動減速模式之后,由于軸壓縮機(jī)和渦輪的慣性,渦輪增壓器(ATL)會繼續(xù)轉(zhuǎn)動一段時(shí)間。因此,如果快速關(guān)閉節(jié)氣門,一股增壓壓力波會傳回渦輪增壓器(ATL)。
該增壓壓力波會產(chǎn)生一個(gè)具有較低輸送量的狀態(tài)并在壓縮機(jī)葉輪處形成高壓狀態(tài),如此會引起增壓器泵動(短促的咆哮聲和機(jī)械應(yīng)力)。要防止此情況發(fā)生,可通過渦輪增壓器進(jìn)氣側(cè)的旁通管道快速減壓以打開旁通空氣轉(zhuǎn)換閥(Y101)。原理結(jié)構(gòu)見圖2-30。
圖2-30 帶空氣分流轉(zhuǎn)換閥的渦輪增壓器(ATL)的示意圖
1—壓縮機(jī);2—渦輪;3—至節(jié)氣門;4—自排氣歧管;Y101—旁通空氣轉(zhuǎn)換閥;A—新鮮空氣;B—排氣
在發(fā)動機(jī)負(fù)荷的情況下,旁通管路通過增壓壓力下的膜片保持關(guān)閉。
如果發(fā)動機(jī)關(guān)閉,就會通過集成在減速空氣轉(zhuǎn)換閥中的彈簧將膜片壓入基座中。
如果電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元通過實(shí)際數(shù)值電位1和2(M16/6r1,M16/6r2)檢測到節(jié)氣門關(guān)閉從而啟用減速模式,則會促動旁通空氣轉(zhuǎn)換閥。膜片克服彈簧作用力和增壓壓力被拉開,打開通向進(jìn)氣側(cè)的旁通管道,因而釋放過多的增壓壓力。如果發(fā)動機(jī)從減速模式切換至負(fù)荷工作狀態(tài),旁通空氣轉(zhuǎn)換閥將不再被促動。彈簧將膜片壓向底座方向,膜片被現(xiàn)有增壓壓力拉入底座,從而再次關(guān)閉旁通管道。減速空氣轉(zhuǎn)換閥剖面如圖2-31所示。
50—渦輪增壓器;50/2—增壓壓力控制風(fēng)門真空組件;50/3—消聲器;Y101—旁通空氣轉(zhuǎn)換閥;A—狀態(tài):已關(guān)閉;B—狀態(tài):已打開
③ 增壓空氣冷卻的控制流程 水冷式增壓空氣冷卻器與帶低溫冷卻器和低溫回路循環(huán)1(M43/6)的低溫回路連接,見圖2-32。如果增壓空氣溫度高于35℃,則低溫回路循環(huán)泵1由電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元通過發(fā)動機(jī)控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)[控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)總線C級(CAN C)],傳動系統(tǒng)控制單元(N127)和傳動系統(tǒng)局域互聯(lián)網(wǎng)(LIN)(LIN C3)促動。
9—增壓空氣冷卻器;11—機(jī)油冷卻器;14—低溫冷卻器;15—膨脹容器;B10/13—低溫回路溫度傳感器(適用于M274.9,155kW或175kW);B17/7—節(jié)氣門上游的增壓空氣溫度傳感器;B28/6—節(jié)氣門上游的壓力傳感器;M43/6—低溫回路循環(huán)泵1
如果增壓空氣溫度降至25℃以下,則低溫回路循環(huán)泵1再次關(guān)閉。增壓空氣溫度傳感器檢測增壓空氣分配器中的增壓空氣溫度,然后以電壓信號的形式發(fā)送到電控多點(diǎn)順序燃料噴射/點(diǎn)火系統(tǒng)(ME-SFI)[ME]控制單元。
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