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文檔簡(jiǎn)介
1、奔馳M272發(fā)動(dòng)機(jī) 14220240 楊利晨一、 M272發(fā)動(dòng)機(jī)概述梅塞德斯奔馳公司的M272系列發(fā)動(dòng)機(jī)是從M112系列V6發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展而來(lái)的,采用四氣門(mén)DOHC結(jié)構(gòu),氣缸夾角為90°。M272系列有E25、E30和E35三種發(fā)動(dòng)機(jī),其中,E35發(fā)動(dòng)機(jī)是梅塞德斯奔馳旗下的一款明星機(jī)型,因其技術(shù)先進(jìn),性能優(yōu)異而被用于多款車(chē)型之中.M272發(fā)動(dòng)機(jī)于2004年7月面世,成功地取代了上一代M112發(fā)動(dòng)機(jī)。M272發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)與車(chē)型配置如表1所示,M272發(fā)動(dòng)機(jī)與M112發(fā)動(dòng)機(jī)的參數(shù)對(duì)比如表2所示。 M272為V6發(fā)動(dòng)機(jī),汽缸夾角為90°、6000 r/min時(shí)達(dá)
2、到最大功率200kW、25005000r/min最大扭矩350N·m。 M272發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸蓋、曲軸箱均采用鋁材制造?;钊⑦B桿和缸套均采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念,不僅減輕了重量而且增加了靈活性,提高了操作的平穩(wěn)性。梯形鍛鋼連桿使重量減輕了20%,大大地改善了新型6缸發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性。連桿的梯形活塞銷(xiāo)座為新設(shè)計(jì)?;钊N(xiāo)潤(rùn)滑方式是從活塞頂部注入潤(rùn)滑油,而不是通過(guò)連桿上獨(dú)立的孔來(lái)飛濺潤(rùn)滑,油道上安裝了噴油嘴來(lái)冷卻活塞。 M272發(fā)動(dòng)機(jī)在兩個(gè)汽缸組之間安裝了一根平衡軸來(lái)平衡V6發(fā)動(dòng)機(jī)的理論二次振動(dòng),確保運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),該平衡軸由正時(shí)鏈
3、驅(qū)動(dòng),其轉(zhuǎn)速與曲軸相同,但轉(zhuǎn)動(dòng)方向與曲軸相反。二、M272發(fā)動(dòng)機(jī)部件概述(一)、M272發(fā)動(dòng)機(jī)組成部件位置分布圖 M272發(fā)動(dòng)機(jī)組成部件位置分布圖,如圖14所示。 (二)、部件概述 1熱膜式空氣流量傳感器 空氣流量傳感器采用新型的熱膜式空氣流量傳感器(HFM6 Bosch),輸出信號(hào)由以前的電壓信號(hào)變?yōu)轭l率信號(hào)。其截面也由圓形變?yōu)闄E圓形。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊參考此信號(hào)來(lái)確定噴油量。殼體內(nèi)仍然集成了一個(gè)傳統(tǒng)的進(jìn)氣溫度傳感器,空氣流量傳感器線路圖及針腳注解如圖5
4、、表3所示。 空氣流量傳感器的實(shí)際值可以通過(guò)DAS診斷儀讀取,具體步驟如下:發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊。實(shí)際值、熱量管理空氣質(zhì)量(485),通常在怠速且空調(diào)關(guān)閉情況下其計(jì)量值應(yīng)在16kg/h左右。 2曲軸位置傳感器 曲軸位置傳感器位置如6所示。 曲軸位置傳感器B70位于左排汽缸蓋后側(cè),靠感應(yīng)焊接在飛輪上的信號(hào)發(fā)生器獲得發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和曲軸的位置信號(hào)。齒圈有兩個(gè)缺齒,合一計(jì)58個(gè)齒(60-2),每個(gè)4mm寬的齒引起曲軸位置傳感器的信號(hào)變化。在齒中間的
5、位置時(shí),信號(hào)從大約5V變?yōu)?V。在兩個(gè)缺齒的間隙內(nèi),沒(méi)有信號(hào)變化。 曲軸位置傳感器B70的電源由發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊供給,為5V。 曲軸位置傳感器線路圖及針腳注解如圖7、表4所示。 第一缸的上止點(diǎn)、TDC位置的判定: 發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí),根據(jù)曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器的信號(hào),汽油噴射的順序也按著點(diǎn)火順序設(shè)定。正因如此,第一缸上止點(diǎn)的位置必須得到識(shí)別。噴射和點(diǎn)火順序的同步進(jìn)一步被發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊處理后,用來(lái)觸發(fā)點(diǎn)火線圈和噴油器。更進(jìn)一步,用來(lái)
6、防爆震控制和單缸的燃油切斷控制。 發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊根據(jù)缺齒間隙后第二個(gè)負(fù)電平來(lái)識(shí)別第一缸的上止點(diǎn)TDC位置。第一缸位于上止點(diǎn)TDC時(shí),凸輪軸位置傳感器(排氣凸輪軸和進(jìn)氣凸輪軸)的信號(hào)也都是低電平,如圖8所示。 第一汽缸點(diǎn)火上止點(diǎn)識(shí)別條件: ·曲軸位置傳感器缺口信號(hào)后第二個(gè)低電平 ·信號(hào)5(左和右進(jìn)氣凸輪軸信號(hào))和6(左和右排氣凸輪軸信號(hào))為低電平 ·轉(zhuǎn)速信號(hào)4從高電平躍到低電平
7、 3凸輪軸位置傳感器(9) 為了實(shí)現(xiàn)凸輪軸的調(diào)節(jié),M272采用了4個(gè)凸輪軸位置傳感器。凸輪軸位置傳感器識(shí)別安裝在凸輪軸前方的脈沖輪的位置,從而得到凸輪軸的位置信號(hào)。即使在發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),傳感器電子組件也能識(shí)別凸輪軸位置(以利于快速啟動(dòng)功能)。 每個(gè)凸輪軸旋轉(zhuǎn)時(shí),相應(yīng)的霍爾傳感器都會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的凸輪軸信號(hào),信號(hào)在5V和0V之間變換。若脈動(dòng)輪的開(kāi)口部分正對(duì)著凸輪軸位置傳感器,則此時(shí)信號(hào)為5V。凸輪軸位置傳感器的這些信號(hào)用來(lái)激發(fā)和診斷凸輪軸調(diào)節(jié)器,同時(shí)也用來(lái)同步曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器(識(shí)別第一缸點(diǎn)
8、火上止點(diǎn)),當(dāng)曲軸位置傳感器出現(xiàn)故障時(shí),也用來(lái)緊急啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)某一個(gè)凸輪軸位置傳感器出現(xiàn)故障時(shí),下一個(gè)凸輪軸位置傳感器會(huì)起到替代的作用。如果所有的凸輪軸信號(hào)都識(shí)別不到,則曲軸轉(zhuǎn)過(guò)360°后點(diǎn)火和噴射繼續(xù),發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入緊急啟動(dòng)狀態(tài)。 凸輪軸位置傳感器的電源由節(jié)點(diǎn)電路Z7/38供給,電壓為12V。 凸輪軸位置傳感器線路如圖10所示。 維修指示: 每一個(gè)凸輪軸都配有專用的脈沖信號(hào)輪,4個(gè)脈沖信號(hào)輪不得混用! 凸輪
9、軸調(diào)節(jié)器的脈沖信號(hào)輪只能安裝和使用一次! 脈沖信號(hào)輪的識(shí)別號(hào)為:EL(左側(cè)進(jìn)氣信號(hào)輪)、AL(左側(cè)排氣信號(hào)輪)、ER(右側(cè)進(jìn)氣信號(hào)輪)、AR(右側(cè)排氣信號(hào)輪)。 4冷卻液溫度傳感器 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器B11/4(位置如圖11所示)為負(fù)溫度系數(shù)電阻的溫度傳感器,如表5所示,位于左排汽缸后側(cè),利于縮短響應(yīng)時(shí)間,提高感應(yīng)速度。冷卻液溫度傳感器為2插針,針腳1為信號(hào)線,針腳2為傳感器接地,輸出信號(hào)電壓在0.14. 9 V之間。 5加速踏板位置傳感器
10、; 加速踏板位置傳感器B37位于加速踏板模塊的頂部,檢測(cè)加速踏板位置并且將相應(yīng)的電壓信號(hào)傳送到發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊,如12所示。 加速踏板位置傳感器根據(jù)霍爾原理工作,它集成在加速踏板桿軸中,由帶環(huán)形磁鐵的軸組成。環(huán)形磁鐵在帶有定子的印刷電路板中轉(zhuǎn)動(dòng),定子位于兩個(gè)固定霍爾元件中。由此產(chǎn)生電壓變化。加速踏板位置傳感器由發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊從針腳1提供5V的電壓。針腳3和6是接地的。加速踏板位置信息通過(guò)兩個(gè)信號(hào)傳輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(針腳5傳輸?shù)男盘?hào)1最大電壓約為4.8V,針腳4傳輸?shù)男盘?hào)2最大電壓約為2. 4 V)。加速踏板位置傳感器中的供電電壓被分配給傳感器2一
11、半。 信號(hào)1電壓范圍按供電電壓(大約5V)的百分?jǐn)?shù)來(lái)定義: ·小于4%,由于對(duì)地短路或線路中斷引起信號(hào)過(guò)小 ·49.4%,怠速區(qū) ·9.481%,部分負(fù)荷區(qū) ·81,全負(fù)荷區(qū) ·高于96,由于對(duì)正極短路引起信號(hào)過(guò)高 如果制動(dòng)踏板被操作,則只接收來(lái)自加速踏板位置傳感器的怠速值。如有必要,發(fā)動(dòng)機(jī)控制模
12、塊將產(chǎn)生替代值。此時(shí)將拒絕接收來(lái)自加速踏板位置傳感器的信號(hào)。如果信號(hào)1出現(xiàn)錯(cuò)誤,則切換到信號(hào)2并且激活應(yīng)急模式。 6節(jié)氣門(mén)促動(dòng)器 節(jié)氣門(mén)促動(dòng)器M16/6(13)中的促動(dòng)電機(jī)M16/6ml根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊中的預(yù)設(shè)值將節(jié)氣門(mén)的開(kāi)啟角度不斷從0°調(diào)節(jié)至90°。實(shí)際數(shù)值電位計(jì)(M16/6r3、M16/64)向發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊發(fā)送當(dāng)前的節(jié)氣門(mén)位置,兩個(gè)實(shí)際數(shù)值電位計(jì)的信號(hào)相反。 7進(jìn)氣歧管壓力傳感器 進(jìn)氣歧管壓力傳感器感應(yīng)節(jié)氣門(mén)后的進(jìn)氣歧管壓
13、力,其計(jì)量值反映進(jìn)氣管的真空度,可由DAS診斷儀讀取,具體操作步驟如下:發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊一實(shí)際值。調(diào)校數(shù)據(jù)、混合氣形成的自適應(yīng)進(jìn)氣管壓力(622),通常在怠速且空調(diào)關(guān)閉情況下其計(jì)量值應(yīng)在35kPa左右,正常范圍為50kPa,若測(cè)量值超過(guò)正常范圍則可認(rèn)定為進(jìn)氣系統(tǒng)漏氣。 進(jìn)氣歧管壓力傳感器針腳注解:1腳接地、2腳信號(hào)、3腳+5V。 8機(jī)油液位開(kāi)關(guān)S43 機(jī)油液位開(kāi)關(guān)S43安裝在機(jī)油盤(pán)內(nèi),感應(yīng)機(jī)油最少量。液位開(kāi)關(guān)浮子室里有一個(gè)干式簧片和一個(gè)帶有環(huán)形磁鐵的浮子,一條短的導(dǎo)線通向機(jī)油盤(pán)外側(cè)的接頭。
14、 機(jī)油液位開(kāi)關(guān)S43一端接地,另外一端與發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊連接,機(jī)油液面正常時(shí),該端子與地導(dǎo)通。 9爆震傳感器 左右兩列汽缸各1個(gè)爆震傳感器,安裝在進(jìn)氣歧管下方,根據(jù)壓電陶瓷原理工作,識(shí)別燃燒爆震并依次修正點(diǎn)火時(shí)間。 10擾流板位置傳感器 擾流板位置傳感器,如14所示。書(shū)館 發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊采用兩個(gè)傳感器(B28/9及B28/10)感應(yīng)左右兩側(cè)擾流板的位置,測(cè)量與擾流板軸相連的兩個(gè)磁柱的磁場(chǎng)強(qiáng)度。三
15、、M272發(fā)動(dòng)機(jī)主要控制功能介紹 M272發(fā)動(dòng)機(jī)的控制模塊是ME9. 7版本發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng),涵蓋了包括診斷功能在內(nèi)的所有發(fā)動(dòng)機(jī)控制功能。秉承以往的設(shè)計(jì)理念,與車(chē)上其他的控制模塊的信息交換通過(guò)CAN C來(lái)完成。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊和發(fā)電機(jī)之間的信息交換通過(guò)一條LIN線完成。扭矩接口,駕駛協(xié)調(diào)以及診斷功能都被改進(jìn)。由于在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)內(nèi)采用了電控三盤(pán)式節(jié)溫器,使得冷啟動(dòng)后發(fā)動(dòng)機(jī)能夠盡快地達(dá)到運(yùn)轉(zhuǎn)溫度。由于在進(jìn)氣歧管內(nèi)采用了電控?cái)_流翻板,使得進(jìn)氣速度增加,提高了燃燒室內(nèi)可燃混合物的分布。 1發(fā)動(dòng)機(jī)電子設(shè)備燃油噴射和點(diǎn)火系統(tǒng)功能圖15&
16、#160; 2發(fā)動(dòng)機(jī)電子燃油噴射和點(diǎn)火系統(tǒng)控制模塊輸入信號(hào)如圖16 3發(fā)動(dòng)機(jī)電子燃油噴射和點(diǎn)火系統(tǒng)控制模塊輸出信號(hào),如圖17 4. M272發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介 M272發(fā)動(dòng)機(jī)采用直接點(diǎn)火方式,如圖18,每缸1個(gè)點(diǎn)火線圈,點(diǎn)火順序與Ml 12發(fā)動(dòng)機(jī)相同,均為1-4-3-6-2-5。燃油噴射和點(diǎn)火順序同步。 點(diǎn)火線圈集成了點(diǎn)火輸出級(jí),由ME9. 7控制模塊觸發(fā)。每個(gè)點(diǎn)火線圈經(jīng)由一條自身的控制線觸發(fā)。另外關(guān)于點(diǎn)火輸出級(jí)的診斷信息也
17、經(jīng)由該控制線傳輸給發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊。觸發(fā)是雙向的,也就說(shuō)點(diǎn)火線圈通過(guò)針4觸發(fā)并且反饋信號(hào)給發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊。 點(diǎn)火初級(jí)電路(19)集成在點(diǎn)火線圈內(nèi),發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊經(jīng)由2腳和4腳觸發(fā)點(diǎn)火線圈初級(jí)電路。由于電流流過(guò)初級(jí)線圈L1,磁場(chǎng)建立。點(diǎn)火瞬間,初級(jí)電流切斷,引起次級(jí)線圈硯內(nèi)磁場(chǎng)突然消失,產(chǎn)生點(diǎn)火電壓,直接引向火花塞。每個(gè)點(diǎn)火線圈的次級(jí)電路內(nèi)接入一個(gè)二極管,用來(lái)抑制點(diǎn)火結(jié)束時(shí)的火花。由于二極管的存在導(dǎo)致無(wú)法直接測(cè)量次級(jí)線圈的電阻,要診斷點(diǎn)火線圈需先測(cè)量初級(jí)線圈電流。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊通過(guò)雙向控制線觸發(fā)點(diǎn)火線圈,從而調(diào)整初級(jí)電流,點(diǎn)火后點(diǎn)火線圈立刻反饋給發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊一
18、個(gè)信號(hào)。該信號(hào)必須達(dá)到一定的值,否則會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)火回路的故障。點(diǎn)火線圈控制線路圖,如20所示。 5供油控制系統(tǒng) M272發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油泵采用燃油箱內(nèi)置式單管路供油系統(tǒng),通過(guò)燃油箱內(nèi)的油管把油供應(yīng)到帶有壓力調(diào)節(jié)器的汽油濾清器,經(jīng)壓力調(diào)節(jié)后送達(dá)各個(gè)噴油器。汽油壓力被調(diào)節(jié)后維持在370410kPa,汽油壓力的控制與進(jìn)氣歧管的壓力控制無(wú)關(guān)。余的汽油從汽油壓力調(diào)節(jié)器流回汽油供應(yīng)模塊。 對(duì)于采用馬鞍形狀燃油箱(左、右分布)的車(chē)輛,燃油泵多數(shù)安裝于燃油箱右側(cè),汽油濾清器安裝在燃油箱左側(cè),來(lái)自燃油壓力調(diào)節(jié)器的
19、回油被輸送至左側(cè)燃油箱室的吸油噴射泵中。該吸油噴射泵將燃油從左側(cè)燃油箱室輸送至燃油泵,如此循環(huán),從而防止燃油箱的一側(cè)被排空。由此可見(jiàn),正常情況下應(yīng)該是左側(cè)的燃油箱先被排空。 M272發(fā)動(dòng)機(jī)燃油泵M3的控制方式根據(jù)車(chē)型和出廠時(shí)間不同大致可分兩種,第一種是采用燃油泵繼電器控制方式(早期車(chē)輛),第二種是采用燃油泵控制模塊控制方式(近期車(chē)輛)。在實(shí)際維修當(dāng)中應(yīng)注意車(chē)輛配置情況。 下面以221底盤(pán)S350為例對(duì)兩種燃油泵控制方式進(jìn)行介紹。 (1)燃油泵繼電器控制線路圖(2008改款前,如圖21所示
20、)。 燃油泵繼電器位于后SAM保險(xiǎn)絲和繼電器模塊上S位,燃油泵保險(xiǎn)絲位于其左上角118位,如22所示。燃油泵繼電器受控于發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊通過(guò)控制繼電器線圈的接地來(lái)觸動(dòng)燃油泵。在駕駛授權(quán)允許條件下,每次點(diǎn)火開(kāi)關(guān)“15 ON”,燃油泵會(huì)被觸動(dòng)5s以建立啟動(dòng)油壓,接著啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),ME控制模塊在接收到"50 ON"(啟動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn))信號(hào)時(shí)會(huì)觸動(dòng)燃油泵,發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)著車(chē)后發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊采取發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)促動(dòng)燃油泵。 (2)燃油泵控制模塊控制線路圖(2008改款后,如23所示)。(3)燃油泵控制模塊的部件說(shuō)
21、明。 燃油泵控制模塊N118位于后排左側(cè),如24所示。 燃油泵控制模塊N118為CAN C成員。燃油泵控制模塊直接從發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊N3/10接收到“燃油泵打開(kāi)”接地信號(hào)時(shí),燃油泵打開(kāi)。燃油泵控制模塊通過(guò)來(lái)自燃油壓力傳感器的電壓信號(hào)檢測(cè)當(dāng)前燃油壓力,燃油泵控制模塊評(píng)估當(dāng)前燃油壓力,將其與預(yù)設(shè)值380kPa相比較,并根據(jù)需要用PWM信號(hào)促動(dòng)燃油泵,使實(shí)際值與設(shè)定值相等。 燃油泵控制模塊應(yīng)急運(yùn)行模式: 為確保燃油供給的安全性,燃油泵控制模塊在發(fā)生內(nèi)部控制系統(tǒng)
22、故障(如處理器故障)時(shí)會(huì)啟用應(yīng)急運(yùn)行模式功能。如果來(lái)自燃油壓力傳感器的信號(hào)缺失,則通過(guò)已確定的恒定脈沖寬度調(diào)制 (PWM)信號(hào)(最大輸油量)促動(dòng)燃油泵。如果“燃油泵打開(kāi)”信號(hào)缺失,則一檢測(cè)到“接頭15”接通,即會(huì)促動(dòng)燃油泵。 6進(jìn)氣系統(tǒng)控制功能 (1)可變進(jìn)氣歧管轉(zhuǎn)換功能。 進(jìn)氣歧管結(jié)構(gòu)圖,如25所示。 可變進(jìn)氣歧管作動(dòng)電磁閥Y22/6和進(jìn)氣擾流翻板作動(dòng)電磁閥Y22/9位于進(jìn)氣歧管前部下端,線圈電阻大約30,通過(guò)上面的蓋與大氣相通。兩個(gè)電磁閥均受控于發(fā)
23、動(dòng)機(jī)控制模塊。 進(jìn)氣歧管長(zhǎng)短進(jìn)氣道,如26所示。 根據(jù)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速,進(jìn)氣歧管可以在兩種不同的長(zhǎng)度之間變換,從而能夠提高發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩曲線特性。 短進(jìn)氣歧管: 可變進(jìn)氣歧管作動(dòng)電磁閥Y22/6未被觸發(fā)。氣壓腔22/6與大氣相通,無(wú)真空。兩個(gè)長(zhǎng)方形長(zhǎng)度切換閥板1處于打開(kāi)的位置,并由彈簧力保持打開(kāi)短進(jìn)氣歧管通道。每個(gè)缸的進(jìn)氣歧管都有一個(gè)通向進(jìn)氣腔的出口,該出口可被一個(gè)長(zhǎng)方形長(zhǎng)度切換閥板1打開(kāi)或者關(guān)閉。每個(gè)汽缸都有一個(gè)長(zhǎng)方形長(zhǎng)度切換閥板1,同排汽缸的長(zhǎng)方形長(zhǎng)度切換
24、閥板1通過(guò)一個(gè)軸相連,并由一個(gè)氣壓腔22/6控制。兩個(gè)氣壓腔22/6通過(guò)真空管道相連。轉(zhuǎn)換閥Y22/6通過(guò)真空管道兩個(gè)氣壓腔22/6串聯(lián),可變進(jìn)氣歧管作動(dòng)電磁閥Y22/6由發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊的接地信號(hào)控制。 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速和高轉(zhuǎn)速的工況下(大約從3500r/min開(kāi)始),進(jìn)氣歧管轉(zhuǎn)換閥氣壓腔22/6充壓,長(zhǎng)方形長(zhǎng)度切換閥板1由彈簧力打開(kāi),進(jìn)氣通過(guò)短進(jìn)氣歧管通道。 長(zhǎng)進(jìn)氣歧管: 可變進(jìn)氣歧管作動(dòng)電磁閥Y22/6被觸發(fā)。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在17003500r/min之間,大負(fù)荷(大于50%),進(jìn)氣歧管轉(zhuǎn)換閥
25、氣壓腔22/6有真空,長(zhǎng)方形長(zhǎng)度切換閥板1關(guān)閉。進(jìn)氣通過(guò)長(zhǎng)進(jìn)氣歧管通道。壓力波由此得到提高,從而提高充氣量以及提高低轉(zhuǎn)速時(shí)的扭矩。(2)進(jìn)氣擾流翻轉(zhuǎn)活門(mén)(圖27)。 每個(gè)汽缸進(jìn)氣管道內(nèi)終端都有一個(gè)擾流板,根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷不同,該擾流板有兩個(gè)位置。翻轉(zhuǎn)式擾流板能夠極大地提高進(jìn)氣口到燃燒室的氣流模式。一般來(lái)講,擾流板完全凹進(jìn)進(jìn)氣管道,此時(shí)進(jìn)氣過(guò)程沒(méi)有受到影響。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊輸出一個(gè)接地信號(hào)給進(jìn)氣歧管擾流板轉(zhuǎn)換閥(Y22/9)。 滿足下面條件時(shí),觸發(fā)Y22/9進(jìn)氣歧管擾流板轉(zhuǎn)換閥:
26、83;發(fā)動(dòng)機(jī)速度小于3000r/min ·負(fù)荷小于50% ·冷卻液溫度高于60 觸動(dòng)時(shí)擾流板在每個(gè)缸的進(jìn)氣管道內(nèi)擺出,從而縮小了進(jìn)氣管道的橫截面積(風(fēng)門(mén)旋轉(zhuǎn)90°,能減小橫截面積大約50%)。進(jìn)氣的流動(dòng)速度增加,提高了燃燒室內(nèi)可燃混合氣的分布。由此可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性和燃油經(jīng)濟(jì)性。 左右兩側(cè)擾流板軸的終止位置由各自的位置傳感器監(jiān)視。該傳感器利用霍爾效應(yīng),感知每個(gè)軸上的兩個(gè)汽缸磁塊的位置。在終止位置之間信號(hào)大約為5V(
27、高)。(3)曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)功能。 M272發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)(28)有兩種方式:一種方式為怠速和部分負(fù)荷下的迷宮式通風(fēng)和抽取功能,另外一種是全負(fù)荷狀態(tài)下的離心式純粹抽取功能。 怠速和部分負(fù)荷時(shí),節(jié)氣門(mén)風(fēng)門(mén)后方產(chǎn)生低壓,與節(jié)氣門(mén)后方相接的部分負(fù)荷通風(fēng)管內(nèi)產(chǎn)生吸力,把曲軸箱的竄流氣體通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)左前方的迷宮式油氣分離器吸入到進(jìn)氣管,從而進(jìn)入燃燒室。 全負(fù)荷狀態(tài)下,節(jié)氣門(mén)風(fēng)門(mén)完全打開(kāi),進(jìn)氣歧管處節(jié)流效果消失,從而低壓值減小。轉(zhuǎn)速為6000 r/min,全負(fù)荷通風(fēng)管內(nèi)產(chǎn)生大約4kPa的低壓。部
28、分負(fù)荷管道內(nèi)的低壓不再能有效地抽取曲軸箱內(nèi)的竄流氣體。此外,全負(fù)荷通風(fēng)管內(nèi)的竄流量比部分負(fù)荷時(shí)要多1/3a因?yàn)榇藭r(shí)全負(fù)荷通風(fēng)管內(nèi)仍存在低壓,輔助通風(fēng)效果在全負(fù)荷通風(fēng)管內(nèi)產(chǎn)生。油氣混合物從右側(cè)汽缸蓋到達(dá)油氣分離器,在此油和氣體混合物分離后通過(guò)全負(fù)荷通風(fēng)管到達(dá)進(jìn)氣管。 維修提示:熱膜式空氣流量傳感器位于曲軸箱通風(fēng)管連接的上游,因此未計(jì)量油霧釋放的空氣。 (4)燃油揮發(fā)抑制系統(tǒng)功能。 燃油揮發(fā)抑制系統(tǒng)(29)可防止燃油蒸氣進(jìn)入大氣中對(duì)環(huán)境造成污染。燃油箱通過(guò)活性炭罐通風(fēng)。燃油蒸氣流向活性炭罐并
29、被保存或者在凈化時(shí)被吸入進(jìn)氣歧管。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)氣歧管的真空將保存在活性炭罐里的燃油蒸氣吸入進(jìn)氣歧管,然后在燃燒室燃燒。燃油蒸氣凈化電磁閥Y58/1受控于ME控制模塊。 燃油蒸氣凈化電磁閥Y58/1的工作條件: ·冷卻液溫度高于40 ·發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)閉環(huán)控制后大約45s ·減速燃油切斷不起作用 7排放系統(tǒng)控制功能 M272發(fā)動(dòng)機(jī)的排放系統(tǒng)采用了現(xiàn)代排放凈
30、化技術(shù),能夠達(dá)到歐4排放標(biāo)準(zhǔn)。 (1)氧傳感器部件說(shuō)明。 M272發(fā)動(dòng)機(jī)的氧傳感器分為三元催化器(游氧傳感器(30)和下游氧傳感器兩種。 上游氧傳感器為控制用傳感器,主要應(yīng)用于廢氣控制、油氣混合氣自適應(yīng)調(diào)整、功能鏈測(cè)試等功能。 下游氧傳感器為參考用傳感器,主要應(yīng)用于雙傳感器控制、監(jiān)視三元催化器的工作效率等功能。 上游氧傳感器: 上游氧傳感器是線性響應(yīng)寬頻氧傳感器,可以檢測(cè)廢氣中殘留
31、的氧氣含量,從而完成以下任務(wù): ·氧傳感器控制 ·油氣混合氣的自適應(yīng) ·功能鏈測(cè)試 上游氧傳感器為無(wú)電壓的L.SU 4. 9。它通過(guò)一個(gè)6腳連接器實(shí)現(xiàn)電氣連接。 寬頻氧傳感器是平面雙電池限制電流傳感器,傳感器元件包含一個(gè)能斯脫Nernst濃差電池(傳感器電池)和一個(gè)氧泵電池,后者可以輸送氧離子,泵操作完全是物理過(guò)程。傳感器不但可以在A=1時(shí)進(jìn)行精確測(cè)量,還可以在稀和濃狀態(tài)下進(jìn)行精確測(cè)量。通過(guò)與集成在
32、ME控制模塊內(nèi)的控制電子器件協(xié)同工作,傳感器可以在極大的過(guò)量空氣系數(shù)范圍內(nèi)(0.74.0)提供準(zhǔn)確信號(hào),可適用于汽油機(jī)稀薄燃燒概念。氧泵電池和能斯脫濃差電池的組合方式可以在二者之間產(chǎn)生1050m的擴(kuò)散間隙。兩個(gè)穿孔鉑電極,一個(gè)泵電極和一個(gè)能斯脫測(cè)量電極位于該間隙中。該擴(kuò)散間隙通過(guò)進(jìn)氣孔與廢氣實(shí)現(xiàn)連接。此時(shí),穿孔擴(kuò)散勢(shì)壘區(qū)會(huì)限制氧分子的流量。因此,如果泵電壓充足的話,就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)極限電流,該電流與廢氣中的氧氣濃度成比例。能斯脫濃差電池的參照電極會(huì)通過(guò)參照氣路開(kāi)口暴露于環(huán)境空氣中。廢氣中的成分會(huì)通過(guò)擴(kuò)散間隙擴(kuò)散到氧泵電池和能斯脫濃差電池的電極,并在此形成熱動(dòng)平衡。如果裝備了氧泵電池,則當(dāng)電壓施加到
33、二氧化錯(cuò)陶瓷上時(shí),氧離子會(huì)從陰極泵到陽(yáng)極。PTFE聚四氟乙烯泵流量傳感器信號(hào),如31所示。 發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊中的電路會(huì)控制通過(guò)氧泵電池的泵流量,從而將擴(kuò)散間隙中的氣體組合維持在=1。這與能斯脫濃差電池UN =450mV的電壓相一致。完成此項(xiàng)工作(泵流量)所需要的電流會(huì)由ME控制模塊轉(zhuǎn)換成過(guò)量空氣系數(shù)值。 如果廢氣太稀,則UN < 450mV,泵電池會(huì)進(jìn)行相應(yīng)操作,從而將氧氣泵出擴(kuò)散間隙。 如果廢氣太濃,則UN > 450mV,流動(dòng)會(huì)反向進(jìn)行,從而使泵電池將氧氣泵大擴(kuò)散間隙。
34、160; 根據(jù)擴(kuò)散法則,此時(shí)的泵流量與廢氣中的氧氣濃度成比例。為了確保寬頻氧傳感器的功能應(yīng)不間斷地加熱傳感器,所集成的傳感器加熱系統(tǒng)能將操作溫度維持在約750,溫度的控制與測(cè)量由ME控制模塊來(lái)完成。平面?zhèn)鞲衅鞯奶卣鳎?#160; ·穩(wěn)定控制的特征 ·體積減小 ·快速啟動(dòng)(啟動(dòng)時(shí)間10s) ·工作溫度下低熱量輸出(<7W) ·抗高溫
35、0; 線性響應(yīng)寬頻氧傳感器的特殊功能: ·lambda信號(hào)傳送區(qū)間較寬(0.74.0) ·燃燒切斷的速度放緩后,能探測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)升溫加劇或混合氣被稀釋·工作溫度升高(約750) 為確保傳感器在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)正常工作,通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊進(jìn)行溫度測(cè)量和控制。 下游氧傳感器(導(dǎo)向或診斷傳感器)是平面氧傳感器,它可以檢測(cè)廢氣中殘留的氧氣含量,以完成下述任務(wù): ·雙傳感器控制
36、160; ·監(jiān)視三元催化器效率 使用了無(wú)電壓絕緣氧傳感器,傳感器活性陶瓷包含一個(gè)由二氧化錯(cuò)制成的透氣陶瓷機(jī)體。帶狹槽的保護(hù)管能使陶瓷體避免機(jī)械壓力和溫度升高的損壞。它通過(guò)一個(gè)4針連接器實(shí)現(xiàn)電氣連接。功能原理,如32所示。 在大約300以上的溫度時(shí),傳感器陶瓷可以傳導(dǎo)氧離子。如果傳感器陶瓷兩側(cè)的氧氣濃度出現(xiàn)差別,傳感器陶瓷的特性可以使邊界區(qū)產(chǎn)生電壓(能斯脫電壓),如33所示。能斯脫電壓產(chǎn)生氧傳感器信號(hào),該信號(hào)可以測(cè)量廢氣中殘留的氧氣含量。 發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊中
37、氧傳感器信號(hào)的評(píng)估電路將一個(gè)大約450mV的傳感器反電壓發(fā)送到氧傳感器。如果氧傳感器溫度太低,則傳感器內(nèi)阻會(huì)很高,以至于氧傳感器電壓最初與反電壓相同,而與混合成分無(wú)關(guān)。 氧傳感器加熱器是為了將傳感器陶瓷迅速加熱到工作溫度。傳感器加熱器由發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊通過(guò)一個(gè)接地信號(hào)觸動(dòng)。冷態(tài)下的加熱器電流增加了大約4倍。當(dāng)冷卻液溫度低于約20以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速太高時(shí),傳感器加熱器關(guān)閉,從而避免造成過(guò)熱(熱沖擊)。 混合氣從濃到稀過(guò)渡時(shí),氧傳感器信號(hào)的電壓發(fā)生劇烈變化(=1),該特性可以用于進(jìn)行測(cè)量,如34所示。
38、; (2)雙氧傳感器控制功能。 M272發(fā)動(dòng)機(jī)具備雙氧傳感器控制功能。 上游氧傳感器是寬頻帶平面氧傳感器,感器。 下游氧傳感器是指狀(窄頻)平面氧傳感器,是診斷用氧傳感器。 所有氧傳感器都有檢測(cè)排氣中的剩余氧含量作用,并發(fā)送信號(hào)給發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊根據(jù)來(lái)自下游氧傳感器的信號(hào)確定過(guò)量空氣系數(shù)的平均值,將該值與存儲(chǔ)的最佳廢氣排放值進(jìn)行比較。如果多次測(cè)量后偏差過(guò)大,則確定一個(gè)用于進(jìn)行氧傳感器控制的修正變量(延遲時(shí)間)。修正變量(對(duì)于上
39、游氧傳感器,值約為0)可在一定限制范圍內(nèi)補(bǔ)償上游氧傳感器的老化。如果修正變量超出限值,則必須更換上游氧傳感器。修正值是特性圖控制的,由ME控制模塊通過(guò)調(diào)節(jié)燃油噴射來(lái)執(zhí)行(35)。只有三元催化器達(dá)到其正常工作溫度且下游氧傳感器無(wú)故障時(shí),才會(huì)啟用雙傳感器控制功能。 寬頻帶氧傳感器控制示意圖,如35所示。 雙氧傳感器控制功能示意圖,如36所示。 (3)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制功能。 為實(shí)現(xiàn)排氣在三元催化器中的高轉(zhuǎn)化率,發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊將混合物的成分控制在=1左右的最小
40、范圍內(nèi)。該工作流程不斷重復(fù)(閉環(huán)控制),而控制速度取決于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速。 在以下操作條件下,閉環(huán)控制啟用: ·發(fā)動(dòng)機(jī)怠速或處于部分負(fù)荷范圍 ·冷卻液溫度高于80 ·左側(cè)上游氧傳感器G3/3和右側(cè)上游氧傳感器G3/4達(dá)到正常工作溫度。 ·減速燃油切斷未啟用 發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊N3/10主要讀取下列傳感器信號(hào)完成空燃比控制功能:
41、0; ·熱膜式空氣流量傳感器B2/5 ·冷卻液溫度傳感器B11/4 ·左側(cè)上游氧傳感器G3/3和右側(cè)上游氧傳感器G3/4信號(hào) 空燃比控制回路: 上游氧傳感器對(duì)排氣中的氧含量做出反應(yīng),并將相應(yīng)的電壓信號(hào)發(fā)送至發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊會(huì)通過(guò)調(diào)節(jié)噴油器Y62的噴射時(shí)間來(lái)調(diào)節(jié)混合物成分,從而達(dá)到=1的理想值。該過(guò)程不斷重復(fù)進(jìn)行(控制回路)。使用寬頻氧傳感器(為0.74.0的持續(xù)信號(hào))作為上游氧傳感器可以使空燃比的
42、控制更快速??杖急瓤刂苹芈肥疽鈭D,如圖37所示。 假設(shè)產(chǎn)生了較稀的混合,其結(jié)果是氧傳感器電壓降低,發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊通過(guò)延長(zhǎng)噴射時(shí)間,對(duì)此變稀的偏差進(jìn)行補(bǔ)償。這可使空燃混合物近似達(dá)到=1。使用DAS診斷儀可以讀取到進(jìn)氣量調(diào)節(jié)系數(shù),進(jìn)氣量調(diào)節(jié)系數(shù)朝“+25%”方向移動(dòng)越多,代表空燃混合物越稀,而發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊對(duì)混合氣加濃的程度就越大。進(jìn)氣量調(diào)節(jié)控制示意圖,如38所示。(4)監(jiān)測(cè)三元催化器系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率功能。 三元催化器監(jiān)測(cè)(39)是通過(guò)存儲(chǔ)氧氣的能力也即轉(zhuǎn)化碳?xì)浠衔锏哪芰?lái)評(píng)估其老化程度。稀混合氣階段所存儲(chǔ)的氧氣會(huì)在濃混合氣階段
43、全部或部分還原。老化會(huì)降低三元催化器存儲(chǔ)氧氣的能力,也會(huì)降低HC的轉(zhuǎn)化能力。三元催化器處于工作溫度且進(jìn)氣量調(diào)節(jié)啟用時(shí),通過(guò)直接測(cè)量混合氣從濃到稀轉(zhuǎn)換過(guò)程中存儲(chǔ)的氧氣量來(lái)進(jìn)行主動(dòng)診斷。在較低的部分負(fù)荷范圍內(nèi)進(jìn)行幾項(xiàng)測(cè)量。在第一階段,混合氣較濃時(shí)(過(guò)量空氣系數(shù)約為0.95),存儲(chǔ)的氧氣減少,直至下游氧傳感器電壓達(dá)到約650mV以上。下一階段切換為稀混合氣(過(guò)量空氣系數(shù)約為1.05),并監(jiān)控使下游氧傳感器電壓低于約200mV所需的時(shí)間。如果用此方法測(cè)得的時(shí)間長(zhǎng)度小于三元催化器的邊界特性設(shè)定值,則表明三元催化器的氧氣存儲(chǔ)能力不足,必須將其更換。如果檢測(cè)到故障,則儀表上的發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈亮起。 &
44、#160; (5)二次空氣噴射功能(40)。 二次空氣噴射引入新鮮空氣到排氣管,使三元催化器盡快達(dá)到工作溫度,因而提高暖機(jī)過(guò)程中的排放性能。電子空氣泵M33由空氣泵繼電器觸發(fā)??諝鈬娚淅^電器和空氣泵轉(zhuǎn)換閥Y32由發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊同時(shí)觸發(fā),觸發(fā)時(shí)間最多維持90S。觸發(fā)結(jié)束后,空氣噴射鎖止,直到冷卻液溫度高于60并且隨后低于40才會(huì)被再次觸發(fā)。為了進(jìn)行診斷空氣噴射功能,也可以在發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)的情況下短時(shí)間可用。空氣噴射觸發(fā)后,空氣泵M33從右排空氣濾清器殼體吸氣,再供應(yīng)到左右兩側(cè)空氣噴射切斷閥(126/1、126/2)噴入排氣支管??諝鈬娚淝袛嚅y
45、內(nèi)集成有單向閥,以防止廢氣從排氣管倒流進(jìn)空氣泵。 二次空氣噴射泵的工作條件: ·冷卻液溫度10且60 ·發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速2500r/min 8. M272發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸調(diào)節(jié)(41)功能 M272發(fā)動(dòng)機(jī)每列汽缸有兩個(gè)頂置凸輪軸,并且可以根據(jù)需要持續(xù)可調(diào)。最大調(diào)整角度為40°。凸輪軸調(diào)節(jié)范圍:進(jìn)氣凸輪軸上止點(diǎn)前4“到上止點(diǎn)后36°,排氣凸輪軸上止點(diǎn)前20°到上止點(diǎn)后2
46、00。凸輪軸互鎖開(kāi)始位置:進(jìn)氣凸輪軸上止點(diǎn)后36°,排氣凸輪軸上止點(diǎn)前20°。 凸輪軸調(diào)節(jié)的激活取決于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油溫度,其目的是確保充足的機(jī)油壓力,即便是在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油非常熱的情況下(用于調(diào)節(jié)的機(jī)油壓力至少為150kPa左右)。如果機(jī)油壓力不足,首先排氣凸輪軸的調(diào)節(jié)得不到保證,而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低而導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)方向的機(jī)油壓力下降時(shí),必須調(diào)節(jié)排氣凸輪軸?;乜s彈簧位于各排氣側(cè)葉片型調(diào)節(jié)器中以提供支持。 凸輪軸調(diào)節(jié)電磁閥的接地側(cè)由發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊啟動(dòng)。葉片型執(zhí)行器的控制柱塞通過(guò)由動(dòng)力性能圖決定的工作循環(huán)操作。
47、葉片型調(diào)節(jié)器根據(jù)其位置控制油量。當(dāng)所有凸輪軸必須同時(shí)進(jìn)一步得到調(diào)節(jié)以防止供油問(wèn)題出現(xiàn)時(shí),凸輪軸調(diào)節(jié)逐漸開(kāi)始。為此,進(jìn)氣凸輪軸調(diào)節(jié)開(kāi)始。通過(guò)凸輪軸位置傳感器檢測(cè)各個(gè)凸輪軸位置。它們位于凸輪軸調(diào)節(jié)器的上游并檢測(cè)脈沖輪中的窗口位置。在診斷過(guò)程中會(huì)進(jìn)行檢查,以決定凸輪軸是否處于互鎖啟動(dòng)位置以及所需的調(diào)節(jié)是否在短暫等待時(shí)間后得以執(zhí)行。另外,會(huì)檢測(cè)到電磁閥和故障凸輪軸位置傳感器的輸出級(jí)錯(cuò)誤。 激發(fā)凸輪軸調(diào)節(jié)器所需的信號(hào):發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)油溫。M272發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有油溫傳感器,油溫信號(hào)由發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊根據(jù)不同的運(yùn)行工況(例如負(fù)荷、冷卻液溫度、時(shí)間等)和儲(chǔ)存的溫度模式來(lái)測(cè)定。
48、 (1)凸輪軸以及凸輪軸調(diào)節(jié)器部件說(shuō)明。 葉片式的凸輪軸調(diào)節(jié)器由控制柱塞調(diào)節(jié),控制柱塞裝配在凸輪軸前端,位于調(diào)節(jié)器中心固定螺紋孔內(nèi)。另外右排汽缸的排氣凸輪軸還起到驅(qū)動(dòng)全荷通風(fēng)的離心式油氣分離器的作用。 維修提示: 離心式油氣分離器與凸輪軸的連接螺栓是左旋螺紋。 進(jìn)氣凸輪軸的調(diào)節(jié)柱塞為右旋螺紋,排氣凸輪軸的調(diào)節(jié)柱塞為左旋螺紋。 進(jìn)氣凸輪軸調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)示意圖(42) 。 控制
49、柱塞和進(jìn)氣凸輪軸調(diào)節(jié)器的位置示意圖(43) 凸輪軸調(diào)節(jié)器。 凸輪軸調(diào)節(jié)器的機(jī)油供應(yīng)來(lái)自凸輪軸的油道。若電磁閥被觸發(fā),機(jī)油在壓力的作用下經(jīng)過(guò)控制柱塞到達(dá)凸輪軸調(diào)節(jié)器。根據(jù)觸發(fā)的程度不同,控制柱塞便會(huì)被不同程度的操控,相應(yīng)地不同數(shù)量的油便會(huì)到達(dá)凸輪軸調(diào)節(jié)器葉片,葉片被密封在調(diào)節(jié)器殼體內(nèi),在機(jī)械限制的范圍內(nèi)帶動(dòng)凸輪軸來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)凸輪軸的調(diào)節(jié)。若電磁閥不再被激發(fā),則由彈簧控制回位。 為了避免發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的噪聲,凸輪軸調(diào)節(jié)器由一個(gè)鎖止螺栓軸向鎖死(M271為垂直方向上鎖死),再次激發(fā)時(shí)
50、由油壓解鎖。 進(jìn)氣凸輪軸調(diào)節(jié)器中的機(jī)油流動(dòng)示意圖(圖44) 。 注:圖中上半部分為:加注潤(rùn)滑油道A,潤(rùn)滑油道B打開(kāi)。圖中下半部分為:加注潤(rùn)滑油道B,潤(rùn)滑油道A打開(kāi)。 凸輪軸調(diào)節(jié)電磁閥。 凸輪軸的調(diào)節(jié)由4個(gè)調(diào)節(jié)電磁閥(2個(gè)進(jìn)氣調(diào)節(jié),2個(gè)排氣調(diào)節(jié))來(lái)操控。電磁閥由發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊根據(jù)其內(nèi)部?jī)?chǔ)存的性能脈譜圖以PMW信號(hào)來(lái)觸發(fā),從而實(shí)現(xiàn)凸輪軸的可持續(xù)調(diào)節(jié)。 凸輪軸鏈輪。 為確保發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的
51、低噪聲,排氣凸輪軸的鏈輪和進(jìn)氣凸輪軸的鏈輪需要緊密?chē)Ш?。這是由排氣凸輪軸鏈輪的特殊構(gòu)造來(lái)實(shí)現(xiàn)的,它的結(jié)構(gòu)是分開(kāi)的,內(nèi)部有兩個(gè)被彈簧壓緊的部件。拆排氣凸輪軸鏈輪的時(shí)候必須注意,要用一個(gè)直徑大約為2. 5 mm的銷(xiāo)子固定鏈輪1和2,否則1和2走位后,就很難裝配,如45所示。進(jìn)氣凸輪軸由曲軸通過(guò)雙排式鏈條驅(qū)動(dòng)。排氣凸輪由一對(duì)位于進(jìn)氣和排氣凸輪軸之間的直齒輪驅(qū)動(dòng)。 (2)內(nèi)部廢氣再循環(huán)(內(nèi)部EGR功能)。 使用凸輪軸調(diào)節(jié)器可以將所有4個(gè)凸輪軸都逐步調(diào)整到40°的最高曲軸轉(zhuǎn)角,這就意味著負(fù)載發(fā)生變化時(shí)的氣門(mén)重疊角會(huì)發(fā)生大幅
52、變化。氣門(mén)重疊時(shí)進(jìn)氣門(mén)在排氣門(mén)完全關(guān)閉之前就打開(kāi)。由于凸輪軸的調(diào)節(jié)作用,排氣和進(jìn)氣沖程的氣門(mén)重疊角提供了有效的內(nèi)部再循環(huán)的可能。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載較低時(shí)氣門(mén)重疊應(yīng)設(shè)置到較大值以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部廢氣再循環(huán)。進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)的過(guò)程中,排氣門(mén)仍能保持短暫時(shí)刻的打開(kāi)。就在這短暫的時(shí)刻內(nèi),部分廢氣在燃燒室內(nèi)從排氣口到達(dá)進(jìn)氣口。進(jìn)氣歧管內(nèi)的低壓有助于這一過(guò)程的實(shí)現(xiàn)。結(jié)果,由于燃燒室內(nèi)存有部分廢氣,減少了新鮮空氣的吸入量。相應(yīng)地發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊就可以控制減少噴油量,從而降低燃油消耗。更進(jìn)一步的影響是降低了點(diǎn)火溫度以及減少了氮氧化合物的生成。 9. M272發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)(46)
53、 M272發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液回路較上代發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)了重大改進(jìn),以獲得更低的燃油消耗,更低的排放性能以及改善加熱舒適性。在奔馳發(fā)動(dòng)機(jī)上首次采用了電控?zé)嵫h(huán)控制技術(shù),該技術(shù)的焦點(diǎn)為采用了一個(gè)電控三盤(pán)式節(jié)溫器。 電控三盤(pán)式節(jié)溫器控制所有工況下的冷卻液循環(huán)回路。三盤(pán)式節(jié)溫器的開(kāi)啟周期可以由一個(gè)加熱元件控制。冷卻液溫度被控制在85到105之間。從110開(kāi)始,節(jié)溫器不再受控制,將保持打開(kāi)。不同的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下,發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊根據(jù)脈譜圖利用接地信號(hào)觸發(fā)三盤(pán)式節(jié)溫器內(nèi)的加熱元件。 溫度管理取決于以下輸入信號(hào):冷卻液溫度、發(fā)動(dòng)
54、機(jī)負(fù)載、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車(chē)外空氣溫度、進(jìn)氣溫度、吸氣扇的啟動(dòng)、車(chē)速、駕駛員類(lèi)型(穩(wěn)重型或運(yùn)動(dòng)型)。(1)冷卻液工作回路有以下四種工況。 A不循環(huán)(全閉):全閉位置。 冷啟動(dòng)時(shí),三盤(pán)式節(jié)溫器內(nèi)沒(méi)有被觸發(fā),并且此時(shí)冷卻液回路是被關(guān)閉的。靜止的冷卻液很快地被加熱,熱量通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)前方的機(jī)油熱交換器傳給機(jī)油。冷卻液溫度從70左右或者45(車(chē)外溫度高于大約12)左右開(kāi)始啟動(dòng)了溫度控制,節(jié)溫器將從全閉狀態(tài)轉(zhuǎn)換為短回路工作狀態(tài)。此外,3500r/min起關(guān)閉的閥盤(pán)被水泵壓力打開(kāi)。 B小循環(huán)(短回路工作):短
55、回路循環(huán)位置。 冷卻液溫度從70左右或者45左右(車(chē)外溫度高于大約12)開(kāi)始,控制模式從不循環(huán)切換至短回路循環(huán)。在發(fā)動(dòng)機(jī)升溫階段,連接水泵的管路逐漸打開(kāi),直到完全開(kāi)啟。短回路循環(huán)時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)和熱交換器可以被調(diào)節(jié)。 C綜合循環(huán)位置。 一旦發(fā)動(dòng)機(jī)完成預(yù)熱后(發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后冷卻液溫度達(dá)到約98),有以下兩種循環(huán)方式: 在部分負(fù)荷的情況下,三盤(pán)式節(jié)溫器調(diào)節(jié)冷卻液溫度至約100。 為了防止臨界溫度出現(xiàn),在下列情況下,冷卻液溫度的加
56、熱范圍被減低到90左右(車(chē)外溫度低于12)或室80左右(車(chē)外溫度超過(guò)12 ):發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)3000 r/min、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷30%、進(jìn)氣溫度超過(guò)38。 D大循環(huán)(散熱器工作)位置。 在散熱器工作過(guò)程中節(jié)溫器被持續(xù)觸發(fā),當(dāng)溫度高于約110時(shí),三盤(pán)式節(jié)溫器始終處于全打開(kāi)的位置,不再受觸發(fā)控制。電子節(jié)溫器電阻:15.2±1.5 (2)暖氣系統(tǒng)切斷閥Y16/2的部件說(shuō)明。 暖氣系統(tǒng)切斷閥Y16/2位于左汽缸組后面的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液出口處,如47所示。其目
57、的是為了在冷啟動(dòng)時(shí)迅速加熱發(fā)動(dòng)機(jī)切斷通往熱交換器的冷卻液回路。當(dāng)車(chē)輛的暖氣系統(tǒng)開(kāi)啟時(shí)切斷閥總是打開(kāi)的。暖氣系統(tǒng)的切斷閥由發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊通過(guò)接地信號(hào)促動(dòng)。無(wú)電流時(shí)切斷閥為打開(kāi)的。室溫下的線圈電阻為大約12。 (3)電子扇的控制功能。 發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊N3/10間接促動(dòng)帶集成式控制的內(nèi)燃機(jī)和空調(diào)的風(fēng)扇電機(jī)M4/7 發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊通過(guò)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)(PWM信號(hào))發(fā)送風(fēng)扇規(guī)定轉(zhuǎn)速。脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的占空比為1090%。 即:10風(fēng)扇電機(jī)“關(guān)閉”;20風(fēng)扇電機(jī)“
58、打開(kāi)”,最小轉(zhuǎn)速;90風(fēng)扇電機(jī)“打開(kāi)”,最大轉(zhuǎn)速。如果促動(dòng)過(guò)程中發(fā)生故障,則風(fēng)扇電機(jī)會(huì)以最高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)(風(fēng)扇應(yīng)急模式)。 空調(diào)控制模塊將空調(diào)系統(tǒng)的狀態(tài)經(jīng)由CAN B和CAN E發(fā)送至發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊。風(fēng)扇規(guī)定轉(zhuǎn)速取決于該狀態(tài)和冷卻液溫度。 10發(fā)電機(jī)接口功能 發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊和發(fā)電機(jī)通過(guò)發(fā)電機(jī)接口交換信息。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后,發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊根據(jù)其內(nèi)部?jī)?chǔ)存的性能圖開(kāi)啟并且控制發(fā)電機(jī)。此時(shí)調(diào)節(jié)器電壓由發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊指定。發(fā)電機(jī)負(fù)荷頻繁變化時(shí),延遲調(diào)整調(diào)節(jié)器的電壓,起到穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的作用。
59、0; 發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊通過(guò)發(fā)電機(jī)接口激發(fā)發(fā)電機(jī)的控制響應(yīng),例如怠速時(shí)若電池電壓充足,則降低充電電壓,由于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷減小,則可以減少噴油量,因而節(jié)省了燃油消耗,并且優(yōu)化了排放性能。 “T1. 61(發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào))”線不再適用于帶有發(fā)電機(jī)接口的發(fā)電機(jī)。從發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊通過(guò)發(fā)電機(jī)接口接收到信息開(kāi)始,發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊內(nèi)部的“T1. 61”就被模擬。需要的時(shí)候,發(fā)電機(jī)能夠經(jīng)常不斷地進(jìn)行自診斷并且把診斷結(jié)果發(fā)送給發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊。 發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊把該信號(hào)和其他的信號(hào)(例如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、電池電壓和發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后的時(shí)間等)比較后,可以
60、探測(cè)下列故障: ·發(fā)電機(jī)的電氣和機(jī)械故障(調(diào)節(jié)器或者二極管故障,轉(zhuǎn)子斷路或者短路,勵(lì)磁中斷。調(diào)節(jié)器電壓和充電電流未達(dá)到,調(diào)節(jié)器電壓太高,V形皮帶斷或者松) ·發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊輸出T1. 61短路或者斷路 ·發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊和發(fā)電機(jī)之間的接口線路斷路,或者發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊內(nèi)失效的接口驅(qū)動(dòng) 當(dāng)該故障出現(xiàn)時(shí),控制電壓就會(huì)從13. 45V預(yù)設(shè)為14.15V。 11扭矩接口功能 &
61、#160; 扭矩接口(48)功能協(xié)調(diào)、并決定車(chē)輛所有扭矩需求系統(tǒng)要求的優(yōu)先級(jí),同時(shí)還決定如何動(dòng)態(tài)地執(zhí)行每個(gè)要求。 發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩變化如下:增加或者減少噴油數(shù)量,提前或者推遲點(diǎn)火提前角。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊參考發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車(chē)速、轉(zhuǎn)向角度、轉(zhuǎn)向速度等輸入信號(hào)來(lái)觸發(fā)助力轉(zhuǎn)向泵上的壓力調(diào)節(jié)閥,以減少發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷,優(yōu)化燃油消耗。壓力調(diào)節(jié)閥與助力轉(zhuǎn)向泵永久連接,不能單獨(dú)更換。 發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊根據(jù)性能脈譜圖以PWM信號(hào)1099%觸發(fā),從而控制助力轉(zhuǎn)向泵流出的油量。 助力轉(zhuǎn)向泵壓力調(diào)節(jié)閥室溫下線圈的
62、電阻為5. 5,電流消耗大約為1.92.5A,點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打開(kāi)以及發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)壓力調(diào)節(jié)閥完全打開(kāi)。轉(zhuǎn)向助力泵量控制閥用來(lái)減少發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載從而優(yōu)化能量的消耗。 為了適應(yīng)需要,閥的端口和轉(zhuǎn)向助力泵的測(cè)定體積的流動(dòng)是配合的。它是由以下輸入信號(hào)決定的: ·發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 ·車(chē)速 ·轉(zhuǎn)向角度 ·轉(zhuǎn)向角度速度四、發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊針腳注解和控制線路分析 1發(fā)動(dòng)機(jī)控制
63、模塊針腳注解 發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊N3/10針腳如圖49所示。 ME(發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng))控制模塊上的F插頭(車(chē)身側(cè))針腳說(shuō)明,如表6所示。 ME(發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng))控制模塊上的M插頭(發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè))針腳說(shuō)明,如表7所示。 2. M272發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)線路圖分析 (1)電源供應(yīng)。 發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)由一個(gè)主繼電器(main relay,縮寫(xiě)為MR)供電,MR之后有3個(gè)或者2個(gè)保險(xiǎn)絲(因車(chē)型不同而不同)
64、。根據(jù)各保險(xiǎn)絲的不同,相應(yīng)的負(fù)荷部件也不同,有的是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)必需的,有的則不是必需的。在有3個(gè)保險(xiǎn)絲的車(chē)型上,只有點(diǎn)火線圈從第3個(gè)保險(xiǎn)絲取電。繼電器一端與T. 30相連,另一端通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊落地,由此發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊決定MR的閉合保持,該功能對(duì)于控制模塊的run-on極其重要。 控制模塊run-on功能: 當(dāng)關(guān)閉T15后,發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊會(huì)執(zhí)行一個(gè)稱之為“run-on”的進(jìn)程。該進(jìn)程對(duì)于儲(chǔ)存一些變量是必需的。run - on的持續(xù)時(shí)間由發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊決定。在該時(shí)間內(nèi)MR保持閉合。該時(shí)間一般持續(xù)5s,但是在不同的功能情況(熱循環(huán)控制、OBD、DAS等)下也會(huì)延長(zhǎng)到幾分鐘。當(dāng)消除故障記憶條目時(shí),關(guān)鑰匙后必須等待過(guò)了run-on時(shí)間。唯有如此故障記憶才能被安全消除。 (2) 272ME相關(guān)電路圖說(shuō)明。 保險(xiǎn)絲(以204.054車(chē)型為例),如表8所示。 電路節(jié)點(diǎn)
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