474Q系列发动机简介

型号：HM474Q系列
HM474Q系列发动机简介
编号：474Q-JT-007
版本：1
一汽海马动力有限公司设计开发部
2010年12月15日
发往单位：销售本部一份，技术中心一份，制造工程部一份，动力品管部一份，动力采购部一份，设计开发
编号:474Q-JT-007
HM474Q系列发动机简介
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1 概述
HM474Q系列发动机是前置、前驱、直列四缸、后方排气布置，双顶置凸轮轴（DOHC）、16气门、电控多点顺序喷射型、水冷、四冲程汽油机。

HM474Q系列汽油机在设计上保证其在整个使用寿命内的高性能和高可靠性，能满足目前国家各项法规和用户对发动机提出的更高要求（高性能、低排放、低油耗等）。

HM474Q系列汽油机经过恰当的匹配，搭载在整车上，排放可达到GB 18352.3《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅳ阶段）》规定的第Ⅳ阶段限值，并具备第Ⅴ阶段潜能；油耗可达到GB19578-2004《乘用车燃料消耗量限值》规定的第Ⅱ阶段限值。

满足2010年实施的中国法规要求：升功率＞50kW/L。

HM474Q系列发动机包含HM474Q、HM474Q-B、HM474Q-BJ机型。

本简介中，如无特别说明，内容均适用于HM474Q系列发动机所有机型。

HM474Q发动机是HM474Q系列发动机的基本型，排量为1.5L。

HM474Q发动机有如下特点：采用先进的进气VVT（可变气门正时）技术、电子节气门体和塑料进气歧管，并优化进气道设计，优化进/排气凸轮型线设计，从而提高发动机整个工作范围的进气效率；采用笔式点火线圈，提高点火效率；优化燃烧室设计，改善燃烧；减小主轴承和连杆轴承直径、采用低张力的活塞环组设计，降低摩擦；优化进/排气道，优化进/排气凸轮型线设计，提高进/排气效率；采用自动正时链张紧系统，提高正时传动系统可靠性；采用无声链，降低传动噪声；采用紧耦合排气歧管，配置二级催化器，优化了排放；采用塑料进气歧管、塑料缸盖罩，优化大质量零部件（缸体、曲轴等）设计，实现发动机轻量化。

HM474Q-B发动机是HM474Q发动机的变型机型，排量为1.3L。

它与HM474Q发动机的主要区别在于缸径不变，而通过改变曲拐的半径来减小冲程。

从而降低排量。

HM474Q-BJ发动机是在HM474Q-B基础上衍生的经济机型，排量也是1.3L。

它去掉了进气VVT和电子节气门，降低了整机成本。

编 制
校 对
标 检
HM474Q系列发动机具体结构特点如下：
1.1 结构特点
1） 提高性能
● 采用每缸4气门（2进2排），优化进、排气门直径。

● 采用屋脊形燃烧室。

● 采用双顶置凸轮轴直接驱动气门（DOHC）。

● 采用可变气门正时系统（进气VVT），优化气门升程特性。

● 采用电子节气门体结构，优化进排气系统，提高进排气效率。

2） 降低油耗、排放
● 笔式点火线圈。

● 多点电喷的燃油供给，多孔喷嘴。

● 采用较小进/排气门夹角。

● 采用分级气门挺杆（调整气门间隙）。

● 采用低粘度机油，降低运动系统阻力。

● 节温器在进水口的布置，水温控制精确。

● 采用平顶活塞，优化燃烧室设计，改善排放。

● 降低摩擦设计（低张力活塞环组，减小主轴颈和连杆轴颈等）。

● 气缸垫薄型化，采用2层的气缸垫的结构。

● 采用紧耦合排气歧管。

● 采用可变气门正时系统（进气VVT）。

● 采用了优先冷却缸盖的技术。

3） 轻量化
● 采用铝合金缸盖。

● 采用树脂制缸盖罩。

● 采用中空式凸轮轴。

● 采用塑料进气歧管。

● 采用不锈钢材质的排气歧管。

● 优化大质量零部件设计（缸体、缸盖、曲轴等），减轻质量。

4） 改善振动、噪声
● 采用高刚性缸体，提高主轴承间壁墙刚度。

● 采用无声链。

5） 提高售后维修服务性
● 采用无回油燃油系统。

● 采用自动张紧器结构。

1.2 主要技术参数和性能曲线
1） HM474Q 系列发动机主要技术参数如表1。

表1 主要技术参数
项目 参数
型号 HM474Q
HM474Q-B
HM474Q-BJ
缸数、排列 直列4缸 燃烧室 屋脊形
配气机构 16气门、双顶置凸轮轴、可变气门正时（进气VVT）、正时链驱动、电子节气门体
16气门、双顶置凸轮轴、正时链驱动、
机械节气门体
排量（cc） 1497 1332 1332 缸径×行程（mm）
74.8×85.2
74.8×75.8 74.8×75.8 压缩比 10 10.5 10.5 最大功率（kW） 77 68 67.3 最大扭矩（N·m） 140
124
122 开（BTDC）
-14～26（BTDC） -14～26（BTDC） 8（BTDC） 进
气 闭（ABDC） 66～26（ABDC） 58～18（ABDC） 36（ABDC） 开（BBDC）
39（BBDC） 35（BBDC） 35（BBDC） 气
门 正
时 排
气 闭（ATDC） 5（ATDC）
5（ATDC）
5（ATDC）
进气（mm） 0.22±0.04 气门间隙
排气（mm）
0.30±0.04 轮廓尺寸（mm） 528.9×560.5×553.7
净质量（kg） 108.5
104.8
104.5
3）正时链盒：机油泵一体化、水泵室内嵌缸体、三号支架一体化，轻量化、减少部件。

2.2 曲柄连杆机构
曲柄连杆机构由曲轴、连杆、活塞、飞轮、皮带轮等零件构成。

该系统各零件构成了整个HM474Q系列发动机的运动系统。

曲柄连杆机构简图如图3。

图3 曲柄连杆机构简图
1） 曲轴
● 曲轴采用铸铁材料，减轻重量，减小振动。

● 曲轴采用8个平衡块的全平衡结构，保证良好的平衡性。

（474Q-BJ和474Q-B 曲轴采用4个平衡块，满足轻量化）
● 曲柄销和主轴颈都采用了滚压圆角加工，能够充分承受大负荷。

2） 活塞、活塞环
● 采用耐高温、强度高、热传导性优良的铝合金制成。

● 采用低活塞裙部，实现轻量化。

● 活塞裙部采用印刷石墨技术，有效降低初期磨损。

1） 凸轮轴
● 凸轮轴材料采用合金铸铁，结构采用中空5轴承式，以谋求高刚性、轻量化、
提高可靠性。

● 凸轮桃尖冷淬处理，提高耐磨损性；消除凸轮跟部的一部分，实现轻量化。

● 凸轮轴上设有维修用六角头，以提高维修的方便性。

● 优化设计凸轮型线，提高发动机性能。

2） VVT总成
● 采用液压驱动装置，结构简单实用，通过改变机油进出VVT的方向来驱动凸
轮轴相对链轮转动一定角度，从而改变凸轮轴和曲轴的相对位置，达到最佳
气门开闭时机。

● 采用高精度转子结构，可以在一定范围内连续改变VVT作动角。

3） 机油控制阀
● 一种滑阀式电磁阀，通过控制滑阀的行程来改变机油流向。

● 采用插入式结构，安装简单。

● 采用铝质滑阀，质量轻，稳定性高。

4） 自动张紧器
● 半液压结构，内置弹簧，根据弹簧的压缩程度和油压来改变张紧器的张紧力，
保证了各种工况链条的张紧。

5) 正时链导轨总成等
● 采用耐磨、耐高温的尼龙材料注塑成型，质量轻，为链条提供运行的轨迹。

6） 正时驱动
● 采用正时无声链驱动，运行噪声小。

● 采用自动张紧系统，自动调节正时链张力，无需维护。

● 采用分级气门挺杆，调整气门间隙，减小气门机构运动质量，降低摩擦。

2.4 进/排气系统
进/排气系统由节气门、进气歧管、排气歧管等零件组成。

474Q系列发动机采用后方排气布置，使排气更顺畅，并且有利于排气系统的布置。

简图如图5。

图5 进/排气系统简图
1） 进气歧管
● 采用了塑料进气歧管，相对于传统铸铝进气歧管，重量轻，气道更光滑，进
气效率更高。

● 优化进气道设计，提高进气效率。

2） 排气歧管
● 采用紧耦合排气歧管，两级催化，改善排放。

优化排气道设计，提高排气效
率。

3） 节气门体
● 采用电子节气门体（474Q-BJ采用的是机械节气门体），进气控制更加精确。

● 为起停系统、ESP等先进技术的应用提供了技术储备。

图7 润滑系统原理图
2.6 冷却系统
冷却系统由水泵、进/出水口、节温器、旁通管路等零件和其他零件内的冷却水路构成（另有整车上的散热器、风扇、储液罐等零件），本系统保证了发动机各系统的正常冷却。

系统原理图如图8（见第13页）。

图8 冷却系统原理图 1) 水泵
● 采用叶轮式水泵，与发电机、压缩机共用皮带，通过曲轴皮带轮联动水泵皮带轮驱动。

2）节温器
● 采用节温器在进水口的布置，精确控制冷却液温度，大幅度降低水温振荡和过
热现象，以提高燃烧效率，降低油耗，提高节温器可靠性。

2.7 离合器系统
HM474Q/HM474Q-B/HM474Q-BJ 系列发动机采用干式单片摩擦离合器，离合器摩擦片和压盘简图如图9。

图9 离合器系统简图
图例：
1.冷却液储液罐
2.散热器
3.节温器
4.水泵
5.缸体
6.缸盖 8.暖风机
图10 电子控制系统原理图
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1） 系统功能和特点
● HM474Q系列发动机的电子控制系统采用多点（顺序）喷油控制，其控制策略
包括起动控制、怠速闭环控制、空燃比闭环控制、过渡工况控制、点火角控
制、爆震控制、碳罐控制、滑行断油和超速断油控制、三元催化器的加热和
保护控制、系统自诊断等。

● 匹配以扭矩为基础，符合整车的实际运行状况。

● 匹配优化了发动机低速扭矩，大大改善驾驶性。

2） 零部件简介和系统特点
●电子控制单元(ECU)：发动机管理系统的核心，接收传感器信号，通过软件处
理后，对执行器发送控制信息，实现对喷油、点火等的控制。

● 水温传感器：本传感器用于提供发动机冷却液温度信息。

以便控制器据此对
喷油和点火进行修正。

● 凸轮位置传感器：本传感器用于无分电器的场合跟曲轴位置传感器相配合，
为ECU提供曲轴相位信息，即区分1缸的压缩上止点和排气上止点。

● 曲轴位置传感器：霍尔式转速传感器跟脉冲盘相配合，用于无分电器点火系
统中提供发动机转速信息和曲轴上止点信息。

● 爆震传感器：本传感器用于向电子控制器ECU提供发动机爆震信息，进行爆
震控制。

● 油轨总成(含喷咀)：分配燃油、储存燃油、提供燃油，稳定油压以保持油轨
进、出口的压力差恒定不变。

喷油咀根据ECU的指令，在规定的时间内喷射
燃油，借此向发动机提供燃油并使其雾化。

采用多孔喷咀，顺序燃油喷射，
降低了油耗，优化排放。

● 点火线圈：将蓄电池的低压直流电转变成高压电，通过火花塞放电产生火花，
引燃气缸内的混合气。

采用4个点火线圈直接点火（每缸1个），提高了点火
能量，使点火系统有更高的可靠性。