奔馳M271EVO發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)亮點(diǎn)(下)

◆文/福建　林宇清

奔馳M271EVO發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)亮點(diǎn)(下)

◆文/福建林宇清

(接2016年第1期)

三、進(jìn)氣系統(tǒng)

M271EVO采用了帶空氣冷卻的渦輪增壓器(圖11)，以增加進(jìn)氣壓力，因此它提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率和扭矩。此外，增壓后的空氣通過渦流風(fēng)門控制，產(chǎn)生了較強(qiáng)的渦流效果，實(shí)現(xiàn)空氣與燃油更充分的混合。

圖11　渦輪增壓器

1.增壓功能

尾氣通過排氣歧管直接進(jìn)入渦輪增壓器的渦輪外殼，驅(qū)動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)。增壓器的壓縮機(jī)通過軸剛性連接到渦輪上，以相同速度被帶動(dòng)，這樣，當(dāng)新鮮空氣流向壓縮機(jī)入口時(shí)，空氣就會(huì)被壓縮，然后進(jìn)入增壓空氣冷卻器，目的是冷卻由于壓縮而變熱的空氣。壓縮機(jī)出口處的消音器可以減少因渦輪轉(zhuǎn)速迅速變化而產(chǎn)生的氣流噪音。渦輪增壓器的最大增壓壓力為0.7bar，增壓系統(tǒng)各零部件位置和增壓功能原理如圖12所示。

圖12　增壓功能原理圖

2.渦流風(fēng)門控制

每個(gè)汽缸有兩個(gè)進(jìn)氣口，其中一個(gè)可由渦流風(fēng)門關(guān)閉。渦流風(fēng)門促動(dòng)電機(jī)通過連桿調(diào)節(jié)渦流風(fēng)門(圖13)，改變進(jìn)氣口的空氣導(dǎo)向，八個(gè)進(jìn)氣口中的四個(gè)進(jìn)氣口可被連續(xù)關(guān)閉以產(chǎn)生渦流，實(shí)現(xiàn)所有工況最佳的空氣流動(dòng)性和更理想的混合性。渦流風(fēng)門由ME控制，利用PWM信號(hào)促動(dòng)渦流風(fēng)門促動(dòng)馬達(dá)。此外，渦流風(fēng)門根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速或轉(zhuǎn)速較低時(shí)，渦流風(fēng)門關(guān)閉，產(chǎn)生較強(qiáng)的渦流效果，從而使空氣與燃油混合的更充分。

圖13　渦流風(fēng)門控制部件

四、二次空氣噴射系統(tǒng)

二次空氣噴射是在冷啟動(dòng)時(shí)把新鮮空氣噴入三元催化器，這樣，尾氣中的HC和CO就會(huì)與新鮮空氣發(fā)生燃燒反應(yīng)，生成H2O和CO2，并提高廢氣溫度，從而使催化轉(zhuǎn)換器能夠更快的達(dá)到工作溫度，該系統(tǒng)各部件位置如圖14所示。

圖14　二次空氣噴射系統(tǒng)部件位置圖

1.電動(dòng)空氣泵

當(dāng)二次空氣噴射功能起作用時(shí)，ME通過空氣噴射繼電器促動(dòng)電子空氣泵，空氣泵從空氣濾清器中吸收新鮮空氣通過噴射鎖止閥輸送到排氣歧管中。泵的最長促動(dòng)時(shí)間為40s，在促動(dòng)后，泵保持停用狀態(tài)，只有在三元催化器由于發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)而再次冷卻下來后，空氣泵才會(huì)重新工作，確保空氣泵有足夠長的時(shí)間冷卻。空氣泵可以通過診斷儀促動(dòng)(最長2min)，再一次促動(dòng)之前，它必須保持30min的冷卻時(shí)間，否則空氣泵會(huì)損壞。

2.空氣泵轉(zhuǎn)換閥

空氣泵轉(zhuǎn)換閥結(jié)構(gòu)如圖15所示，當(dāng)空氣噴射功能起作用時(shí)，轉(zhuǎn)換閥和空氣噴射繼電器同時(shí)被促動(dòng)，這時(shí)固定板a由線圈吸出，并且密封橡膠塊f關(guān)閉通風(fēng)口，通道2和3之間的連接被打開，這樣從進(jìn)氣歧管到鎖止閥之間的真空就被建立。在沒有電壓供應(yīng)的情況下，a在彈簧b的作用下回位，關(guān)閉通道2，這樣，通道1和3之間的連接再次被建立，即通道3通風(fēng)。

圖15　轉(zhuǎn)換閥結(jié)構(gòu)

3.空氣噴射鎖止閥

采用單向閥設(shè)計(jì)，一端連接到空氣泵，另一端接到空氣泵轉(zhuǎn)換閥的真空接口。當(dāng)轉(zhuǎn)換閥通電時(shí)，在壓差的作用下鎖止閥的膜片閥門開啟(圖16)，因此，來自空氣泵的空氣通過鎖止閥流入排氣歧管中。在轉(zhuǎn)換閥的真空接口通風(fēng)期間，它們由彈簧彈力關(guān)閉，這樣空氣噴射功能關(guān)閉時(shí)，能防止廢氣進(jìn)入鎖止閥，使之免臟污和受熱損壞。

圖16　鎖止閥工作原理

五、冷卻系統(tǒng)

M271EVO的散熱系統(tǒng)裝配了電子控制的雙盤式節(jié)溫器，系統(tǒng)可以根據(jù)要求調(diào)節(jié)節(jié)溫器各個(gè)工作位置，以控制冷卻液溫度。另外，新增散熱器百葉窗，通過百葉窗的關(guān)閉，可減少流經(jīng)散熱器和發(fā)動(dòng)機(jī)艙的冷卻空氣量，降低空氣阻力并提高燃油經(jīng)濟(jì)性。

1.雙盤式節(jié)溫器

節(jié)溫器的加熱元件由ME的接地信號(hào)控制，有4種工作狀態(tài)(圖17)：當(dāng)冷啟動(dòng)時(shí)，冷卻液回路中(圖18)不存在冷卻液流，因此可以使發(fā)動(dòng)機(jī)迅速暖機(jī);在冷卻液達(dá)到80℃后，節(jié)溫器打開旁通回路，進(jìn)入旁通模式;部分負(fù)荷下溫度只能達(dá)到103℃，冷卻回路開始打開，即混合模式;當(dāng)超過103℃時(shí)，旁通回路關(guān)閉， 冷卻回路完全開啟，進(jìn)入冷卻模式，確保冷卻液充分散熱。

圖17　雙盤式節(jié)溫器的設(shè)置

圖18　冷卻液回路示意圖

2.散熱器百葉窗

散熱器百葉窗(圖19)的關(guān)閉由ME控制，可降低發(fā)動(dòng)機(jī)艙的冷卻量和外部噪音。在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，來自ME的接地信號(hào)促動(dòng)百葉窗的促動(dòng)器，來自制動(dòng)助力器的真空積聚在真空組件/調(diào)節(jié)元件中，對(duì)百葉窗進(jìn)行調(diào)節(jié)。在冷卻液溫度達(dá)到106℃時(shí)，散熱器百葉窗通過回縮彈簧打開，并在冷卻液溫度為98℃時(shí)再次通過調(diào)節(jié)元件關(guān)閉。

圖19　散熱器風(fēng)扇百葉窗

(全文完)