第2章?發(fā)動機(jī)機(jī)械系統(tǒng)

2.1　大眾發(fā)動機(jī)機(jī)械構(gòu)造

2.1.1　直列發(fā)動機(jī)構(gòu)造

大眾EA888系列發(fā)動機(jī)發(fā)展至今已經(jīng)是第三代機(jī)型,包括1.8L和2.0L兩種排量。在第一代上,其搭載了渦輪增壓、缸內(nèi)直噴、可變氣門正時(shí)等主要技術(shù);第二代在第一代基礎(chǔ)上增加了AVS(可變氣門升程)等配置;而到了第三代發(fā)動機(jī),除上述技術(shù)外,還新增了混合噴射(缸內(nèi)直噴+歧管噴射)、缸蓋集成排氣歧管等技術(shù)。

2.1.1.1　氣缸蓋

發(fā)動機(jī)的氣缸蓋是完全重新開發(fā)的。在配有直噴系統(tǒng)的渦輪增壓發(fā)動機(jī)上,首次在缸蓋內(nèi)集成了廢氣冷卻系統(tǒng)以及廢氣再循環(huán)系統(tǒng)。氣缸蓋部件結(jié)構(gòu)如圖2?1、圖2?2所示。

1—霍爾傳感器;2—?dú)飧咨w罩;3—凸輪軸調(diào)節(jié)元件;4—進(jìn)氣凸輪軸;5—進(jìn)氣凸輪軸調(diào)節(jié)器;6—滾子搖臂;

7—支承元件;8—進(jìn)氣閥;9—排氣凸輪軸;10—排氣凸輪軸調(diào)節(jié)器;11—排氣閥;12—霍爾傳感器;13—通道

分隔板;14—冷卻液溫度傳感器;15—缸蓋;16—防凍裂塞;17—集成式排氣歧管的定位銷;18—缸蓋密封墊

氣缸蓋罩使用鋼制螺栓固定。氣缸蓋罩采用室溫固化型密封劑進(jìn)行密封。缸體和缸蓋之間采用的是三層金屬制缸蓋密封墊。正時(shí)側(cè)的密封采用的是塑料鏈條盒蓋,蓋內(nèi)還集成有機(jī)油加注口蓋。

另外一個(gè)重要改進(jìn)就是使用了帶有點(diǎn)火順序分隔裝置的冷卻式排氣歧管,該歧管直接集成在缸蓋內(nèi)。

由于使用了集成式排氣歧管,與普通的歧管相比,渦輪前部的廢氣溫度明顯降低了。另外,使用了耐高溫渦輪增壓器。部件位置如圖2?3所示。

通過這種組合,就可以(尤其是在高轉(zhuǎn)速時(shí))取消用于保護(hù)渦輪的全負(fù)荷加濃工況了。因此,在正常行駛工況以及以運(yùn)動方式駕車行駛時(shí),燃油消耗就明顯降低了。

另外,集成式排氣歧管可以使冷卻液能得到快速預(yù)熱,因此該歧管是溫度管理的重要組件。

排氣道的布置原則是這樣的:排氣氣缸的廢氣氣流對任一其他氣缸的掃氣過程不能有影響。全部的流動能量都供驅(qū)動廢氣渦輪增壓器的渦輪用了。1缸和4缸以及2缸和3缸的排氣道,分別在通向渦輪增壓器的過渡處交會。

2.1.1.2　缸體與油底殼

缸體進(jìn)行了很大的改動,主要是為了減少重量。壁厚從約3.5mm減至3.0mm。另外,機(jī)油粗濾器的功能整合到缸體內(nèi)了。就缸體來講,與第二代EA888系列發(fā)動機(jī)相比,共減少了2.4kg。內(nèi)部摩擦所消耗的功率也有所降低。減重所用到的最重要的措施是:減小了主軸承直徑和改進(jìn)了平衡軸的軸承。

與第二代發(fā)動機(jī)相比而進(jìn)行的其他改進(jìn)之處:其“冷的”一側(cè)又開出了一個(gè)壓力機(jī)油通道,該機(jī)油通道用于電控活塞冷卻噴嘴;冷卻液回流和機(jī)油回流通道的橫截面也進(jìn)行了修改;改進(jìn)了長的發(fā)動機(jī)水套;機(jī)油冷卻器通過缸蓋上的冷卻液回流來供液;爆震傳感器的位置有所優(yōu)化;改進(jìn)了平衡軸的軸承。

動力輸出側(cè)的密封,是通過密封法蘭來實(shí)現(xiàn)的。該密封法蘭采用的是常溫固化型密封劑,并用鋁制螺栓擰在缸體上。配氣機(jī)構(gòu)殼體蓋也是用常溫固化型密封劑來密封的。

油底殼上部是鋁壓鑄而成的,其中用螺栓固定有機(jī)油泵和蜂窩式件(用于抽取機(jī)油和機(jī)油回流)。另外,油底殼上部內(nèi)還有壓力機(jī)油通道和雙級機(jī)油泵的控制閥。

油底殼上部與缸體之間的密封,是采用常溫固化型密封劑來實(shí)現(xiàn)的。螺栓使用的是鋁制螺栓。為了進(jìn)一步改善發(fā)動機(jī)的聲響特性,主軸承蓋與油底殼上部是用螺栓連接的。

油底殼下部是采用塑料制成的,這樣可以減少約1.0kg。密封采用橡膠成型密封墊,采用鋼制螺栓進(jìn)行連接。油底殼下部內(nèi)裝有機(jī)油油面高度和溫度傳感器。放油螺塞也是塑料制的(卡口式連接)。

缸體和油底殼部件分解如圖2?4所示。

2.1.1.3　曲柄連桿機(jī)構(gòu)

曲柄連桿機(jī)構(gòu)的變化主要體現(xiàn)在重量減少和摩擦減小。活塞間隙調(diào)大了,以便減小預(yù)熱階段的摩擦。另外,活塞裙添加了耐磨涂層。

上活塞環(huán)為斜面環(huán),2.0L發(fā)動機(jī)上是矩形環(huán),非對稱球狀;中活塞環(huán)為鼻形環(huán);下活塞環(huán)為油環(huán)(兩體式),頂部倒角管狀彈性環(huán)。

連桿是裂解式的,連桿大頭使用的是二元無鉛軸承(與主軸承一樣)。另一個(gè)重大改進(jìn),就是省去了連桿小頭內(nèi)的青銅襯套。這樣,整個(gè)發(fā)動機(jī)使用的都是無鉛軸承了。

無連桿襯套的軸承首次用于轎車發(fā)動機(jī)上了,屬于大眾公司的專利。

活塞銷在連桿內(nèi)直接與鋼結(jié)合在一起,在活塞內(nèi)直接與鋁合金結(jié)合在一起。為此,活塞銷使用了一種專用的表面涂層,稱之為DLC涂層。與第二代發(fā)動機(jī)相比,主軸承直徑從52mm降至48mm,平衡重塊的數(shù)量從8個(gè)降至4個(gè)。這樣可以減少1.6kg。主軸承的上軸瓦和下軸瓦都是雙層無鉛軸承。可保證適用于智能啟停的工作模式。

曲柄連桿機(jī)構(gòu)部件分解如圖2?5所示。

如圖2?6所示,主軸承蓋與油底殼上部是用螺栓連接在一起的。這個(gè)措施在振動和聲響方面,改善了發(fā)動機(jī)的舒適性。

2.1.1.4　正時(shí)鏈與平衡軸機(jī)構(gòu)

鏈傳動機(jī)構(gòu)的基本構(gòu)造,差不多直接取自第二代發(fā)動機(jī),但是也還有改進(jìn)的地方。由于摩擦減小了且機(jī)油需求量也很小了,所以鏈傳動機(jī)構(gòu)所耗費(fèi)的驅(qū)動功率也就減小了,因此鏈條張緊器按較低的機(jī)油壓力進(jìn)行適配。正時(shí)鏈傳動系統(tǒng)部件如圖2?7所示。

機(jī)械維修上面也是有改動的,一方面涉及鏈條裝配的工作步驟,另一方面還要用到一些新的專用工具。另外,在拆裝了鏈條機(jī)構(gòu)后,必須用車輛診斷儀進(jìn)行適配,這實(shí)際上就是為了診斷而要獲知鏈條機(jī)構(gòu)的部件公差并進(jìn)行相應(yīng)的匹配。

平衡軸除了減少了重量外,有幾處改成了滾動軸承支承了,這樣可以減少摩擦,尤其是在機(jī)油溫度較低時(shí)效果更明顯。另外,這個(gè)改進(jìn)對于智能啟停模式和混合動力模式的可靠性也具有積極意義。平衡軸機(jī)構(gòu)部件如圖2?8所示。

2.1.1.5　曲軸箱通風(fēng)裝置

曲軸箱排氣與通風(fēng)系統(tǒng)也是經(jīng)過二次開發(fā)的,因此缸體與大氣之間的壓力比就可按較大的壓降來設(shè)計(jì)了,這對降低發(fā)動機(jī)機(jī)油消耗量很有利。

另外,還盡量考慮到減少部件數(shù)量了,因此在發(fā)動機(jī)之外,只有一根管子用于導(dǎo)出已凈化了的竄氣。

該系統(tǒng)包含下述部件:?缸體內(nèi)的機(jī)油粗分離器;機(jī)油細(xì)分離器,擰在氣缸蓋罩上;用于導(dǎo)出已凈化了的竄氣的管子;缸體內(nèi)的機(jī)油回流管(帶有位于油底殼蜂窩式件內(nèi)的止回閥)。

曲軸箱通風(fēng)裝置部件如圖2?9所示。

機(jī)油粗分離器是缸體的組成部分,其功能是讓竄氣氣流在一個(gè)迷宮式結(jié)構(gòu)中改變方向,因此可以分離出一部分機(jī)油。分離出的機(jī)油經(jīng)缸體內(nèi)的回流通道流回油底殼,該通道的末端在機(jī)油油面以下。

經(jīng)過粗分離后的竄氣從缸體內(nèi)經(jīng)缸蓋內(nèi)的一個(gè)通道被引入機(jī)油細(xì)分離器模塊。竄氣先在旋流式分離器中進(jìn)行凈化,旋流式分離器所分離出的機(jī)油通過缸體內(nèi)的一個(gè)獨(dú)立通道流回油底殼,該通道的末端在機(jī)油油面以下。機(jī)油分離器內(nèi)部連接如圖2?10所示。止回閥的作用是在壓力比不利的情況下,防止機(jī)油被從油底殼中抽出。在以運(yùn)動風(fēng)格來駕車行駛時(shí)(急加速),機(jī)油回流口可能會露出,因?yàn)橛偷讱?nèi)的機(jī)油被晃到一邊去了。即使這樣,止回閥也會封住機(jī)油回流通道,該閥是個(gè)慣性閥。

凈化后的竄氣流經(jīng)單級燃燒壓力調(diào)節(jié)閥,該閥與外界空氣存在著-10kPa的壓差。在何處引入竄氣,是由空氣供給系統(tǒng)的壓力比決定的。

在經(jīng)過機(jī)油細(xì)分離器和壓力調(diào)節(jié)閥后,被凈化了的竄氣就被送去燃燒了。這個(gè)氣體控制是通過自動止回閥(集成在機(jī)油細(xì)分離器模塊內(nèi))來自動進(jìn)行的。

發(fā)動機(jī)停機(jī)時(shí),止回閥回到其初始位置,這時(shí)朝廢氣渦輪增壓器方向的止回閥是打開著的,朝進(jìn)氣歧管方向的止回閥是關(guān)閉著的。

全負(fù)荷工況(增壓模式):這時(shí)在整個(gè)增壓空氣路徑上都產(chǎn)生了過壓,于是止回閥1就關(guān)閉了,由于曲軸箱內(nèi)壓與渦輪增壓器的吸氣側(cè)存在著壓差,因此止回閥2就打開了,被凈化了的竄氣由壓氣機(jī)吸入。原理示意如圖2?11所示。

怠速和較低的部分負(fù)荷工況(自然吸氣模式):在自然吸氣模式,由于進(jìn)氣歧管內(nèi)有真空,所以止回閥1是打開著的,而止回閥2是關(guān)閉著的,被凈化了的竄氣直接經(jīng)進(jìn)氣歧管被送去燃燒了。原理示意如圖2?12所示。

曲軸箱通風(fēng)裝置(PCV閥)與機(jī)油細(xì)分離器和壓力調(diào)節(jié)閥合成在一個(gè)模塊中,安裝在氣缸蓋罩上。

曲軸箱通風(fēng)是通過連接在渦輪前方的通風(fēng)管和PCV閥內(nèi)的一個(gè)計(jì)量孔來實(shí)現(xiàn)的,如圖2?13所示。該通風(fēng)系統(tǒng)是這樣設(shè)計(jì)的:只在自然吸氣模式時(shí)才進(jìn)行通風(fēng)。

2.1.1.6　潤滑系統(tǒng)

壓力機(jī)油回路的重點(diǎn)改進(jìn)如下:優(yōu)化了機(jī)油供給系統(tǒng)的壓力機(jī)油通道,在容積增大的同時(shí)又減小了壓力損失;降低了壓力機(jī)油段的壓力損失;擴(kuò)大了較低壓力時(shí)的轉(zhuǎn)速范圍;較低壓力時(shí)機(jī)油壓力下降;可控式活塞冷卻噴嘴。

總而言之,這些措施明顯降低了發(fā)動機(jī)的內(nèi)部摩擦。燃油消耗量也因此得以降低。潤滑系統(tǒng)部件分布如圖2?14所示。

發(fā)動機(jī)機(jī)油泵的改動主要有:壓力級改變了;效率提高了;液壓控制方面有變化。該機(jī)油泵的基本功能與第二代發(fā)動機(jī)用的泵是一樣的,但是有如下變化:泵內(nèi)的液壓調(diào)節(jié)又經(jīng)過進(jìn)一步開發(fā),因此對該泵的控制更精確了;該泵的傳動比有所變化,現(xiàn)在泵運(yùn)行得更慢了,i=0.96。

機(jī)油泵部件分解如圖2?15所示。

活塞頂并不是在任何工況下都需要冷卻的。有針對性地關(guān)閉活塞冷卻噴嘴,可進(jìn)一步降低燃油消耗。取消了彈簧加載的活塞冷卻噴嘴另一個(gè)原因是:總體機(jī)油壓力級是很小的。

可控式活塞冷卻噴嘴系統(tǒng)包含了下述元件(參見圖2?16):缸體內(nèi)額外加的壓力機(jī)油通道;無彈簧閥的新式活塞冷卻噴嘴[噴嘴有兩種不同的內(nèi)徑(1.8L TFSI發(fā)動機(jī)的是較小直徑的噴嘴)];機(jī)油壓力開關(guān)(3擋)F447(在0.03~0.06MPa時(shí)關(guān)閉);活塞冷卻噴嘴控制閥N522;機(jī)械切換閥。

活塞冷卻噴嘴控制閥N522由發(fā)動機(jī)控制單元來通電,也就是通過87號接線柱來獲得供電。通過發(fā)動機(jī)控制單元來實(shí)現(xiàn)接地,于是電路也就閉合了。

這時(shí),N522就打開了機(jī)械切換閥的控制通道。壓力機(jī)油從兩面加載到機(jī)械切換閥的控制活塞上。彈簧推動機(jī)械切換閥,這樣就關(guān)閉了去往活塞冷卻噴嘴機(jī)油通道的管路。

隨后是接通活塞冷卻噴嘴,這時(shí)N522被斷了電。于是通向機(jī)械切換閥的控制通道就被關(guān)閉了。壓力機(jī)油這時(shí)只在單面加載到機(jī)械切換閥的控制活塞上,于是活塞發(fā)生移動,這樣就打開了去往活塞冷卻噴嘴機(jī)油通道的管路。切換閥內(nèi)的彈簧在機(jī)油壓力超過0.09MPa時(shí)會關(guān)閉去往活塞冷卻噴嘴機(jī)油通道的開口。為了能在活塞冷卻噴嘴控制閥N522斷電后,使切換閥立即回到其初始位置,必須將控制活塞中的機(jī)油快速排除。為此準(zhǔn)備了一個(gè)單獨(dú)通道,該通道可使機(jī)油呈無壓力狀態(tài)泄入發(fā)動機(jī)的油底殼中。該單獨(dú)通道也就是在更換機(jī)油濾清器時(shí)機(jī)油的排放通道。活塞冷卻噴嘴控制閥斷電控制如圖2?17所示。

在活塞冷卻噴嘴已接通時(shí),機(jī)油壓力開關(guān)(3擋)F447內(nèi)的觸點(diǎn)就接合了。該開關(guān)位于活塞冷卻噴嘴機(jī)油通道的末端。通過這個(gè)機(jī)油壓力開關(guān),可以偵測到下述故障:活塞冷卻噴嘴上無機(jī)油壓力(盡管要求有壓力);機(jī)油壓力開關(guān)損壞;盡管冷卻噴嘴已切斷,但是仍有機(jī)油壓力。

活塞冷卻噴嘴控制閥可以偵測到下述故障:導(dǎo)線斷路,活塞冷卻噴嘴一直開著;對地短路,活塞冷卻停止了;對正極短路,活塞冷卻一直在進(jìn)行著。

活塞冷卻噴嘴不工作,會引起下述應(yīng)急反應(yīng):發(fā)動機(jī)控制單元會限制轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速;可調(diào)機(jī)油泵無較低壓力級;組合儀表上出現(xiàn)提示,轉(zhuǎn)速被限制到4000r/min,出現(xiàn)一聲“嘟嘟”響,EPC燈亮起。

2.1.1.7　冷卻系統(tǒng)

以1.8L TFSI縱置發(fā)動機(jī)、手動變速器且無駐車加熱裝置為例來進(jìn)行說明。

創(chuàng)新溫度管理的兩個(gè)最重要部件是集成在缸蓋內(nèi)的排氣歧管和發(fā)動機(jī)溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行元件N493。創(chuàng)新溫度管理模塊與水泵一起安裝在發(fā)動機(jī)較冷的一側(cè)。冷卻系統(tǒng)組成部件如圖2?18所示。

旋轉(zhuǎn)滑閥和水泵部件位置如圖2?19所示。

發(fā)動機(jī)溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行元件N493在1.8L和2.0L發(fā)動機(jī)上,無論縱置和橫置都是一樣的。采用兩個(gè)機(jī)械連接的旋轉(zhuǎn)滑閥來調(diào)節(jié)冷卻液液流。

旋轉(zhuǎn)滑閥角度位置的調(diào)節(jié)是按照發(fā)動機(jī)控制單元內(nèi)的各種特性曲線來進(jìn)行的。

通過旋轉(zhuǎn)滑閥的相應(yīng)位置,就可實(shí)現(xiàn)不同的切換狀態(tài)。因此,就可讓發(fā)動機(jī)快速預(yù)熱,也就使摩擦變小了(因此燃油消耗就小了)。另外,可讓發(fā)動機(jī)溫度在85~107℃之間變動。旋轉(zhuǎn)滑閥部件分解如圖2?20所示。

一個(gè)直流電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)滑閥轉(zhuǎn)動,該電機(jī)由發(fā)動機(jī)控制單元通過PWM信號(12V)來操控,操控頻率為1000Hz。這里的操控信號是個(gè)數(shù)字信號,從性質(zhì)上講像CAN總線信號。

這個(gè)操控過程一直持續(xù)進(jìn)行著,直至到達(dá)發(fā)動機(jī)控制單元給出的位置。正的操控信號(診斷儀上的測量值)表示旋轉(zhuǎn)滑閥在向打開的方向轉(zhuǎn)動。

電機(jī)通過一個(gè)很結(jié)實(shí)的蝸輪蝸桿傳動裝置來驅(qū)動旋轉(zhuǎn)滑閥1,這樣就能控制機(jī)油冷卻器、缸蓋以及主散熱器中的冷卻液液流了(變速器機(jī)油冷卻器、廢氣渦輪增壓器和暖風(fēng)回流管不進(jìn)行調(diào)節(jié)。)

旋轉(zhuǎn)滑閥2是通過一個(gè)滾銷齒聯(lián)動機(jī)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)滑閥1相連的。該聯(lián)動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是這樣的:旋轉(zhuǎn)滑閥2在特定角度位置會與旋轉(zhuǎn)滑閥1連上和脫開。旋轉(zhuǎn)滑閥2的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(打開流經(jīng)缸體的冷卻液液流)在旋轉(zhuǎn)滑閥1轉(zhuǎn)角約為145°時(shí)開始。在旋轉(zhuǎn)滑閥1轉(zhuǎn)角約為85°再次脫開。此時(shí)旋轉(zhuǎn)滑閥2達(dá)到了其最大轉(zhuǎn)動位置,缸體內(nèi)的冷卻液循環(huán)管路就完全打開了。旋轉(zhuǎn)滑閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2?21所示。

旋轉(zhuǎn)滑閥的運(yùn)動,會受到機(jī)械止點(diǎn)限制。

發(fā)動機(jī)越熱,旋轉(zhuǎn)滑閥的轉(zhuǎn)動量也就越大,這樣的話不同的橫斷面也就有不同的流量了。

為了能準(zhǔn)確識別旋轉(zhuǎn)滑閥的位置以及功能故障,在旋轉(zhuǎn)滑閥的控制電路板上裝了一個(gè)旋轉(zhuǎn)角度傳感器,該傳感器將數(shù)字電壓信號發(fā)送給發(fā)動機(jī)控制單元。

旋轉(zhuǎn)滑閥1的位置可用診斷儀在測量值中讀出。

1—發(fā)動機(jī)溫度調(diào)節(jié)執(zhí)行元件N493的驅(qū)動機(jī)構(gòu)和傳感器;2—去往散熱器的供液管接頭;3—去往發(fā)動機(jī)機(jī)油冷卻器的接頭;4—中間齒輪;5—旋轉(zhuǎn)滑閥2;6—旋轉(zhuǎn)滑閥1的軸;7—旋轉(zhuǎn)滑閥殼體;8—膨脹式節(jié)溫器(安全式節(jié)溫器);9—密封組件;10—來自散熱器的回流管接頭;11—旋轉(zhuǎn)滑閥1

2.1.1.8　進(jìn)氣增壓系統(tǒng)

發(fā)動機(jī)進(jìn)氣增壓系統(tǒng)組成部件如圖2?22、圖2?23所示。

由于增壓壓力較高,所以對集成的進(jìn)氣歧管翻板系統(tǒng)進(jìn)行了改造。利用彎曲的單體式不銹鋼軸,可以為進(jìn)氣道內(nèi)的凹形翻板提供最大的抗扭性。通過進(jìn)氣歧管翻板電位計(jì)(非接觸式轉(zhuǎn)角傳感器)來識別翻板位置。

凹形翻板在打開狀態(tài)時(shí)是繃緊在基體上的,這樣就可以將氣流的沖動降至最小。該軸由發(fā)動機(jī)控制單元借助真空單元(雙位控制)經(jīng)進(jìn)氣歧管翻板閥N316來以電控氣動方式操控。進(jìn)氣增壓系統(tǒng)部件如圖2?24所示。

增壓系統(tǒng)使用的是全新開發(fā)的單進(jìn)氣口式廢氣渦輪增壓器。這樣可以改善全負(fù)荷特性(尤其是在較高轉(zhuǎn)速區(qū)域時(shí))。氣缸蓋上廢氣出口采用雙流式通道布置,在廢氣渦輪增壓器中一直延伸到緊靠渦輪的前面。這樣總體上可以實(shí)現(xiàn)盡可能好的點(diǎn)火順序分開(四個(gè)分成兩個(gè)一組)。渦輪增壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2?25所示。

這種廢氣渦輪增壓器有如下特點(diǎn):電控泄放閥調(diào)節(jié)器(增壓壓力調(diào)節(jié)器V465和增壓壓力調(diào)節(jié)器的位置傳感器G581);λ傳感器在渦輪前面(λ傳感器G39);小巧的鑄鋼渦輪殼體,帶有雙流式入口,直接用法蘭固定在缸蓋上;壓氣機(jī)殼體帶有一體式的脈動消聲器和電控循環(huán)空氣閥(渦輪增壓器循環(huán)空氣閥N249);抗高溫渦輪,最高可承受980℃;殼體帶有機(jī)油和冷卻液通用接口;銑削的壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子使轉(zhuǎn)速更穩(wěn)、噪聲更小;渦輪是混流式的,用Inconel713制造。

大眾四缸渦輪增壓發(fā)動機(jī),首次使用了電控泄放閥調(diào)節(jié)器。這種技術(shù)與以前使用的高壓單元相比,有如下優(yōu)點(diǎn):響應(yīng)速度和精度更高;能不依賴當(dāng)前的增壓壓力來實(shí)施控制;因?yàn)榭ㄖ沽^大,所以即使在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低至1500r/min時(shí),也能保證發(fā)動機(jī)輸出320N·m的最大力矩;在部分負(fù)荷時(shí)主動打開泄放閥,可以降低基本增壓壓力,在MVEG循環(huán)中,這可以每公里減少1.2g CO2排放量(也就是省油了);在催化凈化器預(yù)熱時(shí)主動打開泄放閥,可使催化凈化器前的廢氣溫度增高10℃,這樣就使冷啟動排放降低了;由于電控泄放閥調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)速度快,在負(fù)荷往降低方向變化時(shí)(怠速滑行),可以讓增壓壓力立即下降,這對改善渦輪增壓器的聲響特性尤其有利(排氣的嘯叫聲)。

由于增壓壓力調(diào)節(jié)器V465的調(diào)節(jié)力是較大的,因此壓氣機(jī)殼體的強(qiáng)度加大了,它是用鑄鋁制成的。除了壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子外,還集成有脈動消聲器,其組成部件如圖2?26所示。

λ傳感器(在催化凈化器前)安裝在最佳位置處,所謂最佳位置指每個(gè)氣缸的廢氣在此處流經(jīng)渦輪殼體前方,但同時(shí)溫度又不過高。λ傳感器是寬頻λ傳感器。渦輪增壓器組成部件如圖2?27所示。

2.1.1.9　燃油供給系統(tǒng)

直噴汽油發(fā)動機(jī)所排出的細(xì)微炭煙顆粒,要比當(dāng)前的柴油發(fā)動機(jī)最多能高出10倍,在這種情況下大眾開發(fā)了雙噴射系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)下述目標(biāo):將系統(tǒng)壓力從15MPa提高到20MPa;改善噪聲;達(dá)到EU6關(guān)于顆粒質(zhì)量和數(shù)量的要求(能將炭煙排放降低10倍);降低廢氣排放(尤其是CO2),使之符合當(dāng)前和將來的排放要求;適應(yīng)另加的進(jìn)氣歧管噴射系統(tǒng)要求;降低部分負(fù)荷時(shí)的燃油消耗(這時(shí)使用MPI噴射比較有利)。

燃油噴射系統(tǒng)部件位置如圖2?28所示。

MPI系統(tǒng)通過高壓泵的沖洗接口來獲得燃油供給,這樣的話,在以MPI工況工作時(shí),高壓泵就可繼續(xù)由燃油來沖洗并冷卻。為了盡量減小脈動(高壓泵會把這個(gè)脈動引入到油軌),在高壓泵的沖洗接口中集成有一個(gè)節(jié)流閥。

MPI系統(tǒng)配有自己的壓力傳感器,就是低壓燃油壓力傳感器G410。按需要的壓力供油,由燃油箱內(nèi)的預(yù)供油燃油泵G6來提供。預(yù)供油燃油泵G6由燃油泵控制單元J538經(jīng)發(fā)動機(jī)控制單元來操控。MPI油軌由塑料制成。

MPI噴油閥(N532~N535)安裝在塑料進(jìn)氣歧管中,按最佳射束方向布置。為了應(yīng)對系統(tǒng)壓力高達(dá)20MPa這種情況,高壓區(qū)的所有部件都進(jìn)行了改進(jìn)。

于是,噴油閥經(jīng)鋼質(zhì)彈簧片就與缸蓋斷開了(指聲響方面)。同樣,高壓油軌與進(jìn)氣歧管也斷開了,且與缸蓋是用螺栓連接的。高壓噴油閥的位置略微向后移了些。

因此,混合氣的均勻程度得到了改善,且閥的溫度負(fù)荷也降低了。

為了使發(fā)動機(jī)在將來都采用相同的調(diào)節(jié)方式,這個(gè)調(diào)節(jié)方式也再次改變了。現(xiàn)在的調(diào)節(jié)方式的基本原則是這樣的:在拔下燃油壓力調(diào)節(jié)閥N276的插頭時(shí),高壓區(qū)就不再形成壓力(建壓)了。