Passat GP上的第三代 EA888 发动机

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2014 年度沃德十佳发动机
第一代
第二代
3
第三代
第三代 EA888 发动机技术特点
第三代EA888发动机技术特点
发动机
进排气相 位可调
气缸盖集 成排气歧

智能热管 理
可变排气 门升程
电控废气 燃油双喷 可控活塞 旁通阀 射系统 冷却喷射
1.8TSI
132kW

300Nm

பைடு நூலகம்

2.0TSI 162kW
在高发动机转速 范围下的凸轮位 置 调节
部分负载和全负载下,为达到最佳的气缸填充性能,排气门需要最大的气门升程。为了实现此 目的左执行器被启动,由左执行器移动其金属销。
15
电子排气门升程可变系统
执行器启动
启动结束
电压
启动
复位信号
发动机控制单元根据重置信号得知金属销的当前位置。当复位斜面推动执行器的金属销回 位时,生成一个复位信号。发动机管理系统可根据 哪个执行器发出复位信号来确定相关滑 动装置的当 前位置。
10
电子排气门升程可变系统
组件
凸轮调节执行器
为了使排气凸轮轴上两个不同的气门升程之间能相互切换,排气凸轮轴上有 4 个可移动的凸轮件 (带有内 花键)。每 凸轮件上都装有两对凸轮,通过两个电动执行器对两种升程进行切换。电动执行器接合每个凸 轮件上的滑动槽,并移动凸轮轴上的凸轮件。
11
电子排气门升程可变系统
使凸轮段移动到另一个位置,通过弹簧加压球来进行锁紧。
13
电子排气门升程可变系统
在较低发动机转速 范围下的凸轮位置 调节
在低转速范围内,气门升程切换至更小的排气凸 轮轮廓,右侧执行器移动金属销,它接合 滑动槽,将凸轮件移至小凸轮轮廓。废气气流的脉动减小,从而可在低转速范围达到较高 的增压压力。
14
电子排气门升程可变系统
曲轴箱通风
混合气和新鲜空气流向
因PQ平台和MQB平台发动 机安装位置及角度不同,所 以DBH、DBJ与MQB平台上 同代际相同参数的发动机 CUF、CUG在安装支架、油 底壳上、中、下件及吸油器 、机油标尺等部件上有差异 ;同时在曲轴箱通风系统、 发动机线束、低压油管等部 件上也有差异。以上部件不 能互换。
33
2.0 TSI 发动机采用新开发的带有电子增
压压力调节器的涡轮增压器。 该涡轮增
压器直接通过螺栓固定在集成于气缸盖
内的排气歧管上。具有以下特征:
•电动废气旁通阀调节器(带增压压力调
节器位置传感器 G581 的增压压力调节
器 V465)
内循环阀 N249 集成式脉冲 消声器
•氧传感器安装在涡轮上游,能更早达到 工作温度,发动机快速进入空燃比调节 •压缩机壳体带有集成脉动消声器,噪音低
进气凸轮轴 调节器
正时链
皮带驱动 的水泵
平衡轴滚针轴承 可变排量机油泵
7
链条伸长诊断功能
诊断程序通过凸轮轴与曲轴的相对位置检测链条 伸长度,如果位置多次超过凸轮轴特定的限值,故障 存储器中会生成故障记录。 在故障存储器中存储下 故障记录后,可以对链条张紧器进行目检来检查链条 的伸长度。
对发动机进行以下操作之后,必须对诊断程序 进行更新,以便在维修之后诊断程序能够正常 运行: -更换了发动机控制单元 -更换了连接至链条传动装置的发动机组件 -更换了正时链或整个发动机
2009年
曲轴和活塞优化设计 链条张紧器设计更改 曲轴箱通风设计更改 可变排气门升程(纵置发动机) 可变排量机油泵 欧五排放
2012年
欧六排放 适用于MQB平台 可变排气门升程 智能热管理系统 进排气相位可调 气缸盖集成排气歧管 燃油双喷射系统 可控活塞冷却喷嘴 带电控废弃旁通阀的涡轮增压器
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可目切录换活塞冷却喷嘴
Catalog
活塞冷却喷嘴的功能监控
在活塞冷却喷 嘴控制阀 N522 的诊断和机油压力开关 F447 的辅助下,可监控到活塞冷却喷嘴 是否正常工作以 及活塞是否受到充分的冷却。
可发现以下故障: - 在需要机油压力的情况下,活塞冷却喷嘴上没有 油压 - 机油压力开关 F447 发生故障 - 在活塞冷却喷嘴关闭的情况下油道内仍有机油压力 - N522断开连接 = 活塞冷却喷嘴一直保持开启状态 - N522接地短路 = 活塞冷却喷嘴关闭 - N522接正极短路 = 活塞冷却喷嘴开启
29
可切换活塞冷却喷嘴
活塞冷却喷嘴关闭
通电
活塞冷却喷嘴控制阀 N522 打开 电 磁阀的控制口。机械电磁阀受 到来自两侧施加的油 压,回位弹 簧的力更大,机械电磁阀被推回 。油道连接管 中的油液流动被中 断,活塞冷却喷嘴关闭。基于 机 油压力开关 F447 的信号,发动机 控制单元确定 活塞冷却喷嘴已关 闭。





√√
350Nm
4
Passat GP上的第三代 EA888发动机参数 发动机
参数
DBH发动机
DBJ发动机
排量
1798cm3
1984cm3
缸径X行程 压缩比
最大功率 最大扭矩 排放标准
82.5mmX84.1mm
9.6:1
132kW/ 4300-6250r/min
300Nm/ 1450-4100r/min
盖连接螺栓
6
发动机总体特点
进排气凸轮轴相位可调
进气VVT: 60°曲轴角 排气VVT: 34°曲轴角
可诊断链条伸长度
带检查窗的链条张紧器 ,用于诊断链伸长度 。
可看到 2 圈 = 链条正常 可看到 7 圈 = 更换链条 要求不超过6个凹槽即7个螺纹
高压燃油泵
排气凸轮轴
调节器
可变排气升程系统
压空气冷却器和节气门之间的空
气管道中。其信号用于控制增压
可切换活塞冷却喷嘴
活塞冷却喷嘴打开
断电
N522 控制阀 断电,油压仅施加在一侧 上,并沿着回位弹 簧移动,当油压超过 0.9 Bar时,机械电磁阀打开,连接至活 塞冷却喷嘴的通道可用。油液流向活塞 冷却喷 嘴,由此激活喷嘴。基于机油压 力开关F447的信号,发动机控制单元确 定活塞冷却喷嘴已激活。
16
电子排气门升程可变系统
进排气凸轮的区别
进气侧
排气侧
17
曲轴箱通风
分离后气体进入进气管通道 (内部通道)
分离后气体进入增压器通道(外部可见通道) 精细式油气分离器
油底壳回油管的单向阀(低于 油底壳油位)
1 8
挡板式粗油气分离器
18
带单向阀的精细式油气分 离器的回油通道
粗油气分离器的 回油通道(低于油底壳油位)
8
正时链条
链条的正时标记点和上一代发动机一致
9
排气门升程可变系统
优点
通过排气凸轮轴上的电子气门升程切换系统以及进气和 排气凸轮轴上的可变气门正时,实现了对每个气缸气体 交换 的优化控制。较小的凸轮轮廓仅用于低转速。 此功能有以下好处: -优化气体交换 -防止废气回流到之前的 180°排气缸 -入口打开时间更早,填充程度更佳 -通过燃烧室内的正压差减少余气 -提升响应性 -在较低转速和较高增压压力下达到更高的扭矩
35
35
带电动废气旁通阀的涡轮增压器
V465在以下情况下需要做基础设定 1:更换了涡轮增压器或者增压压力调节器V465 2:更换了发动机控制器 3:刷新了发动机控制器数据或者删除了学习值
36
36
进气量传感器
增压空气 压力传感 器 G31
• 发动机没有安装空气流量传感器
G70
• 增压压力传感器 G31,安装在增
21
2 1
曲轴箱通风-新鲜空气的流向
PCV阀 怠速和部分负荷时PCV阀开启,通过精细分离器底部的通道进入缸盖和缸体补充新鲜空气。
22
2 2
机油回路
活塞冷却喷嘴回路 机油压力开关F447
活塞冷却喷嘴 未过滤的机油 过滤的机油 活未塞过清滤洗机器油 喷嘴回路 活塞清洗器喷嘴回路
机油冷却器 机油滤清器
活塞冷却喷嘴
机油压力开关 F447检测油道中的油压并监控活塞冷却的 情况,在 0.3-0.6 Bar的油压下关闭。
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可切换活塞冷却喷嘴
控制策略
活塞冷却喷嘴关 闭油温>50℃)
活塞冷却喷嘴关闭(油温<50℃)
电磁阀控制活塞冷却喷嘴的开闭
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发动机控制单元使用发动机扭矩 、发动机转速和机 油温度来控 制喷嘴的开闭。
国五
82.5mmX92.8mm
9.6:1
162KW/ 4500-6200r/min
350Nm/ 1500-4400r/min
国五
5
发动机总体特点
轻量化
灰铸铁缸体厚度: 3.5mm减至3mm
平衡块
主轴颈
曲轴平衡块数量: 8块减至4块(1.8T),2.0T仍是8块
上部铝合金油底壳和下部冲压油底壳
曲轴
丌规则断面连杆,小头无衬套设计
链条
低摩擦
增加活塞不缸套间隙 曲轴主轴颈减小 链条张紧力降低 平衡轴增加滚针轴承,减少了平衡
张紧导轨

主轴承盖

气缸体


滚针轴承
平衡轴
平衡轴 惰轮滑动轴承 导轨
轴的摩擦。
舒适性
增加油底壳不主轴承盖螺栓 降噪
上部油底壳 油底壳和主轴承 端面螺栓
机油低压开关F378
机油高压开关F1 活塞冷却喷嘴电磁 阀N522
辅助机组托架
机油压力调节电磁 阀N428 可调节机油泵
F1、F378、F447拆下后必须更换
23
可变排量机油泵
与前一款发动机上的机油泵相比,泵驱动比率有所减小,泵运行得更慢。 泵仍然通过单 独的链条由曲轴驱动。
24
可变排量机油泵
25
全新帕萨特GP 第三代EA888发动机
编者 胡书祥
Passat GP上的第三代 EA888 发动机
• 第一部分:发动机原理 • 第二部分:发动机拆装注意事项 • 第三部分:发动机诊断
2
第三代 EA888 发动机开发背景
2006年
缸内直喷 涡轮增压 双平衡轴 进气歧管翻板 进气相位可调 欧四排放
•转速稳定性更高
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带电动废气旁通阀的涡轮增压器
增压压力调节器和位置传感器
优点: • 电机驱动的增压压力调节器有更快和更精确的响应 • 增压压力调节不受当前增压压力的影响 • 通过更高的夹紧力,在发动机转速较低时就能达到发 动机的最高扭矩。 • 通过在部分负荷中主动打开废气旁通阀可以降低基本 增压压力,这样就可以减少CO2排放。 • 在三元催化加热时主动打开废气阀门,可以使三元催 化上游的废气温度提高 10°C,从而使冷启动时的排放 量更低。
-缩短发动机暖机过程,降低了油耗 -氧传感器能更快达到工作温度 -排气歧管采用单涡轮双涡管的布置方式,避 免排气时紧挨的1/3或4/2缸互相产生干涉, 提高排气效率并使涡轮增压器的起步点提前 。
32
带电动废气旁通阀的涡轮增压器
旁通阀电动控 制装置V465
涡轮增压器 氧传感器
旁通阀 涡轮增压器壳体
只在2.0T发动机上使用。
34
34
带电动废气旁通阀的涡轮增压器
增压压力调节器和位置传感器
传感器依据霍尔原理工作,如果推杆移动,则磁铁会 从同样位于机壳盖上的霍尔传感器旁经过,这样就能 采集到调节行程的实际值。ECU以电压信号的形式来 调节行程。
1-传感器正极 (发动机导线束中的 5 V 连接) 2-执行机构负极 3-接地 4-未占用 5-传感器信号 6-执行机构正极
可变排量机油泵
机油压力由低压段切换到高压段是由 负载和 发动机转速决定的。低于限值 时,泵以1.5 Bar的压力运行。当达到 4500 rpm的转速时,泵会产生 3.75 Bar的油压。 新车前1000公里范围内,油泵一直保 持高压! 如果阀发生故障则闭合,机油泵在高 压段运行。
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可切换活塞冷却喷嘴
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如果机油压力开关 F447发 生故障,活 塞冷却功能会一直开启。
无活塞冷却的影响: - 扭矩和转速受限制 - 机油没有低油压段 - 组合仪表中的 EPC 灯亮起 - 仪表上出现发动机转速限制在4000 rpm的提示
集成式气缸盖
只在2.0T发动机上使用。
32
排气管和排气冷却系统集成至气缸盖,氧传 感器直接安装在集成式排气歧管后方。
黄色代表混合气的流向,蓝色代表新鲜空气的流向。
19
1 9
曲轴箱通风
• 精细式油气分离器
压力控制阀
旁通阀
连接活性炭滤清器
至气缸盖 的通道
至涡轮增压器的通道 离心式分离器
20
2 0
曲轴箱通风
离心式 分离器
单向阀2(增 压器通道)
单向阀1(进 气管通道)
怠速和部分负荷时进气管负压,单向阀1开启,单向阀2关闭;高速运行时单向阀2打开 ,单向阀1关闭。
凸轮调节执行器
未启动
电气连接
启动
电磁线圈
电磁芯
极片
永磁铁
阻尼环
金属销
通电后电磁线圈使金属销向外移动插入凸轮件调节槽进行调节。
12
电子排气门升程可变系统
凸轮件调整及锁止
每个凸轮段使用两个执行器。一个执行器使凸 轮件从大凸轮调节到小凸轮,另一个执行器以 相反方向调节。
凸轮件
锁紧钢球
执行器由发动机控制单元 J623 的接地信号启动,通过主继电器 J271 供电。调节槽的轮廓迫
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