奔馳M271發(fā)動機詳解.doc

M271銷售名稱C 180 KompressorC 200 KompressorC 230 KompressorC 200 CGI設計名稱M271 E 18 MLM271 DE 18 ML發(fā)動機型號271.946271.940271.948271.942排量1796 cc缸徑 82 / 85 mm壓縮比10 9.5 9 10.5氣門4火花塞1噴射/點火形式SIM 4 LKESIM 4 LDE功率 kW (PS) at rpm105 (143) at 5200120 (163) at 5500141 (192) at 5800125 (170) at 5300扭矩 Nm at rpm220 at 2500 - 4200240 at 3000 - 4000260 at 3500 - 4000250 at 3000 4500油耗 L/100 km/h NEFZ8.48.69.27.8 (SP)Sulfur-free缸體缸體使用鑄鋁，缸套使用鑄鐵，可以維修一次.發(fā)動機被設計成基礎排量displacement of 1796 cc. 105 kW/143 HP in C 180 Kompressor120 kW/163 HP in C 200 Kompressor125 kW/170 HP in C 200 CGI141 kW/192 HP in C 230 Kompressor發(fā)動機的命名不在依照排氣量，而是根據(jù)發(fā)動機的輸出，機械增壓器相上一代發(fā)動機但更加有效率，而且使得中段扭矩的輸出更加理想。汽缸蓋：KE 與 DE 的汽缸蓋是不同的，DE型的汽缸蓋如上圖，一個進氣管有兩個進氣口, 使用鑄鋁。而且發(fā)動機象M111一樣使用四氣門，火花塞在中間，DE型的噴油頭在兩個進氣口之間?；钊髨D是KE型的活塞，右圖是DE型的活塞，DE型的活塞為使得濃混合氣更加靠近火花塞所以改變了活塞頂部活塞高度 ：DE 34.9 mm活塞高度 ：KE 29.9 mm 機油泵 Lanchester balancer：為了減低2次慣性力（2nd order forces of inertia）所以安裝了Lanchester balancer ，Lanchester balancer在安裝時需要初始位置，同時Lanchester balancer與機油泵安裝在一起。產(chǎn)生的機油壓力在2.5至3大氣壓 反面部分負荷曲軸箱通風和部分負荷油氣分離器 滿負荷曲軸箱通風和滿負荷油氣分離器曲軸箱通風/油氣分離器：M271 裝備兩個曲軸箱通風系統(tǒng):* 部分負荷曲軸箱通風和部分負荷油氣分離器-* 滿負荷曲軸箱通風和滿負荷油氣分離器部分負荷曲軸箱通風 （如圖）, 上面的黑蓋是油氣分離器，為防止超壓的空氣通過管線上安裝有單向閥。注意安裝方向滿負荷曲軸箱通風 在氣門室蓋上。 180 凸緣凸輪軸：M271使用雙頂置，雙可變正時系統(tǒng)。DE 發(fā)動機的排氣凸輪軸是有相位差的，兩氣門開啟不同步，這樣使得排氣得到了改進。DE 型發(fā)動機與KE型發(fā)動機的凸輪軸也不相同，它們的凸輪曲線不同。M271發(fā)動機使用與111 EVO and 137, 相同的 180 凸緣,在點火時系統(tǒng)使用(TPO “TruePower On”)也就是在Ignition ON 時發(fā)動機控制單元就知道一缸TDC皮帶驅動：兩種皮帶長度：* 2420 mm (帶空調壓縮機)* 2315 mm (不帶空調壓縮機)真空泵：真空泵由排氣凸輪驅動，并提綱潤滑，該真空泵也用于柴油發(fā)動機的。保養(yǎng)：當前保養(yǎng)間隔如下：火花塞 80,000 km空氣濾芯 60,000 km檢查更換120,000 km 或 5 年汽油濾芯在油箱內，等壽命。機油：到2002年9月每 15,000 km 第一次后間隔 20,000 km 凸輪軸調整：功能B2/5Hot film mass air flow sensorCAN Control Area Network (data bus)G3/2 Oxygen sensor upstream of CATN3/10 ME-SFI control moduleN10/1 Driver-side SAM control module with fuse and relay moduleN15/3 ETC control moduleY49 Exhaust 凸輪軸 電磁閥Y49/1 進氣 凸輪軸 電磁閥對于新型M271發(fā)動機裝備雙可變凸輪機構，新開發(fā)的帶調整閥的葉片式調整機構，該結構可以保證凸輪軸持續(xù)調整，進氣凸輪被設計成“提前” 30 曲軸角，而排氣凸輪軸被設定成“置后” 40曲軸角。與 M111 EVO 對比它有如下優(yōu)點: * 在滿負荷的情況下提綱更好的扭矩。 * 降低燃油的消耗 * 降低尾氣的排放凸輪軸的調整機構由中心螺絲固定在各凸輪軸前端，分別由進氣凸輪軸電磁閥(Y49/1) 和排氣凸輪軸電磁閥 (Y49).凸輪軸電磁閥：它們依據(jù)ME-SFI 控制單元的map 操作，它依據(jù)PWM 信號工作.凸輪軸調節(jié)器凸輪軸調節(jié)器的機油供給是通過凸輪軸. 一旦電磁閥工作帶有壓力的機油會通過控制塞進入凸輪軸調節(jié)器?？刂迫拈_度將依據(jù)相應的控制決定進入凸輪軸調節(jié)器的機油量。實現(xiàn)上述功能是控制塞控制機油通過大小不同的孔來達到的。凸輪軸正時是應嚴格依據(jù)凸輪軸上的凸緣，如果電磁閥不工作那么凸輪軸調節(jié)器的彈簧將凸輪軸復位。凸輪軸調節(jié)器內有一個限位螺絲，防止其內部機構在大約1800 rpm時依靠離心力打開，但當轉速比較低時(如:1000RPM)時將依靠掖壓打開.請?zhí)貏e注意:凸輪軸調節(jié)器上的字母不同,不要裝反:“A“ 排氣 凸輪軸“E“ 進氣 凸輪軸.EGR:汽油直接噴射M271發(fā)動機(DE型)EGR:126 Secondary air injection comb. Valvea Exhaust gas from exhaust sideb Exhaust gas to intake/charge lineB11/4 Coolant temperature sensorB37 Pedal value sensorG3/2 Oxygen sensor upstream of CATL5 Crankshaft position sensorM16/6 Throttle valve actuatorN3/10 ME-SFI control moduleN10/1 Driver-side SAM control module with fuse and relay moduleY27 Exhaust gas recalculation valveY76Injector為降低汽油直接噴射M271發(fā)動機理論上的高NOx的排放, 所以M271 DE 安裝外部EGR閥(Y27)在發(fā)動機的前端, 它接受ME-SFI控制單元的PWM信號, 該EGR信號不斷的測試,也就是該系統(tǒng)非常強調診斷.尾氣供給給發(fā)動機在排氣一側, 是通過二次空氣噴射閥. 這樣使得空/燃比中的氧氣含量降低, 所以發(fā)動機內部燃燒溫度就會降低使得尾氣中NOx含量的降低, 同時由于空氣量中含有尾氣成分所以ME-SFI控制單元將降低燃油噴射的量, 使得發(fā)動機降低燃油消耗.當發(fā)動機在分層燃燒時尾氣含量將依據(jù)發(fā)動機的負荷與轉速, 最大達到28%.這個含量大約是現(xiàn)在發(fā)動機的兩倍 (如: M112發(fā)動機). a 尾氣從排氣側b 尾氣流入進氣歧管c 插頭d 插頭蓋e 閥室外部EGR:通過(Y27 flat-seat valve)的工作測量尾氣流量, 它將依據(jù)發(fā)動機控制單元中的map 工作.工作條件: 水溫在 60 到110 C之間 發(fā)動機轉速 10 C 60 C* 發(fā)動機轉速 3000 rpm* 節(jié)氣門不是全開當上述情況發(fā)生時二次空氣噴射將終止, 直至水溫升至60 C 后在降至40 C Secondary air injection combination valve 汽油噴射與點火系統(tǒng): 1 Control module plug for engine 2 Control module plug for vehicleControl module SIM 4 LKE/LDE Siemens Integrated Engine control 4 汽缸* 汽油進氣口噴射 LKE* 汽油直接噴射 LDEM271 (SIM 4) 的發(fā)動機控制系統(tǒng)在M111 EVO 發(fā)動機上已經(jīng)應用. 它已經(jīng)進一步發(fā)展成符合當前最先進的M271的需要. 所有的發(fā)動機控制現(xiàn)在集成于發(fā)動機控制單元中在以前的發(fā)動機控制單元中, 它通過CAN-C總線系統(tǒng)與其他控制單元進行數(shù)據(jù)交換. 新型控制單元將通過bi-serial界面與發(fā)電機進行聯(lián)系, 它通過CAN與NOx傳感器聯(lián)系.由于DE 噴射系統(tǒng)的噴油頭能量供給集成于發(fā)動機控制單元內, 所以發(fā)動機控制單元安裝于空氣濾芯上以得到更好散熱.KE與DE發(fā)動機的唯一不同:所有車身與方向盤位置的不同將通過制造過程中輸入的variant coding加以區(qū)分雙處理器概念:雙處理器在控制單元中并行處理, 這樣可以實現(xiàn)系統(tǒng)分開進行實時監(jiān)控 ( 如: 點火與噴油脈沖的輸出) 其他功能 (如: lambda控制, 點火點和噴油量的計算) 將延遲進行. 駕駛員適應系統(tǒng)Driver-adaptive control (AAD)發(fā)動機電子加速踏板使用傳感器控制已經(jīng)成為標準,”節(jié)氣門開度及加速踏板值”, 那么它的特性將反映駕駛員的駕駛習慣, 發(fā)動機控制單元將依據(jù)駕駛員的習慣調整控制單元內部特性曲線, 使得發(fā)動機作出適合駕駛員的調整.發(fā)動機的診斷從新開發(fā)的診斷系統(tǒng)將監(jiān)測所有的輸入輸出信號. 除此之外還將通過診斷鏈監(jiān)測執(zhí)行單元和相關部件, 出于服務目的系統(tǒng)還通過相同方式監(jiān)測排放系統(tǒng)在符合EU 4與美規(guī)車上當排放系統(tǒng)有故障時“Check Engine”將亮起.M271發(fā)動機的燃油供給與噴油系統(tǒng)W203車型17 油軌40 膜片減噪閥51 接口55/1 帶燃油壓力調整閥的燃油濾芯(W211在油箱內)75 油箱M3 燃油泵Y62 噴油頭a 到燃油濾芯的管線(油箱內)b到燃油濾芯的管線c 回油管到suction jet pumpd 到油軌的燃油管線在W211車型上汽油濾芯已經(jīng)集成在油箱內, 它通過油箱上的孔通風油箱的設計與零部件86 固定螺母87 止推簧88 燃油供給模塊89/1 左側蓋Pin 1 油泵接地Pin 2 燃油顯示傳感器Pin 3 燃油顯示傳感器Pin 4 油泵87火89/2 右側蓋90 到 A燃油壓力管線91 燃油連接管線95 Suction jet pumpB4/1 燃油顯示傳感器, 左B4/2 燃油顯示傳感器, 右B4/3 油箱壓力傳感器 (I)M3 燃油泵A 到汽油濾芯B 從燃油調整閥返回的C 從左側油箱室到燃油供給模塊17 油軌55/1帶燃油壓力調整閥的燃油濾芯75 油箱L5 曲軸信號傳感器M3 汽油泵N3/10 ME-SFI 控制單元N10/1 Driver-side SAM 控制單元N10/2kA 汽油泵繼電器N73 EIS 控制單元Y62 噴油頭CAN Data bus (Control Area Network)汽油泵工作* Ignition ON: 為防止汽油在汽缸蓋上涌出 汽油泵大約工作5秒(可以聽到).* 通過曲軸位置信號得到啟動信號.* 通過TN信號得到發(fā)動機運轉信號.汽油泵(M3)通過汽油泵繼電器(N10/2kA)供電工作. 汽油泵繼電器集成在后SAM 控制單元(N10/2)上. 汽油泵繼電器通過ME-SFI控制單元接地加以控制, 汽油泵在后SAM 控制單元上還有一個30 A的保險.汽油濾芯: 油 軌: 帶密封環(huán)的噴油頭(Y62) 與燃油壓力緩沖閥(40)和油壓測試接口(51)集成在一起。M271DE型的燃油系統(tǒng)：18 油軌19 匯合點20 高壓泵20/1 高壓泵驅動55/1 帶壓力控制器的汽油濾芯75 油箱a 汽油濾芯（內部）b 汽油濾芯（外部）c 回到 suction jet pumpd 進入frame base之前e 進入高壓泵之前f 到油軌的高壓管g 高壓泵回油管B4/6 油軌壓力傳感器M3 低壓油泵Y74 壓力調節(jié)閥Y76 噴油頭低壓區(qū)M271發(fā)動機燃油通過兩級式的汽油泵(M3)通過油管(a, b)流入帶有膜片式壓力調節(jié)器的汽油濾芯(55/1)產(chǎn)生3-5巴的壓力并將多余的燃油從壓力控制器直接流入回油管(c) 流回油箱Fuel is delivered as in the M271 with port injection from the 2-stage fuel pump over a pipe systemto the fuel filter The diaphragm pressure regulator integrated into the fuel filter serves toregulate the fuel pressure (predelivery pressure) to approx. 3 5 bar.Excess delivered fuel flows from the pressure governor straight to the return line back into the fueltank. The return quantity is required so that the suction jet pump can transport the fuel from the left intothe right chamber in th