王鐘原

瑪莎拉蒂總裁V8發(fā)動機結(jié)構(gòu)原理（二）

王鐘原

七、冷卻系統(tǒng)

全新Quattroporte的動力傳動系統(tǒng)使用雙冷卻回路，如圖19所示。主冷卻回路專門用于發(fā)動機冷卻，而次級冷卻回路設(shè)計用于變速器和動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)冷卻。兩個回路完全獨立，即便膨脹水箱集成在單個總成內(nèi)。主回路內(nèi)的冷卻液循環(huán)由機械式水泵強制進行，水泵位于發(fā)動機前面中央并由前端次級傳動皮帶驅(qū)動。帶散熱器進水口和出水口的節(jié)溫器閥門殼體安裝在水泵正上方。一個發(fā)動機冷卻液溫度傳感器安裝在節(jié)溫器殼的頂部，如圖20所示。在低溫運轉(zhuǎn)和暖機階段，ECM需要使用發(fā)動機溫度信號增加燃油供給并維持行駛性能。第二個溫度傳感器安裝在散熱器上，用于啟用電動冷卻風(fēng)扇。無刷風(fēng)扇電機由ECM通過脈寬調(diào)制（PWM）信號控制。冷卻液回路也連接至兩個水冷式渦輪增壓器，發(fā)動機機油/水熱交換器安裝在曲軸箱頂部。

單個冷卻風(fēng)扇帶有集成式風(fēng)扇ECU，它接收來自ECM 的脈寬調(diào)制（PWM）信號，如圖21所示。

冷卻系統(tǒng)規(guī)格如表3所示。

八、發(fā)動機控制系統(tǒng)

（一）概述

對于全新F154A發(fā)動機，采用全新一代發(fā)動機控制系統(tǒng)。與帶Motronic ME7/ME9 發(fā)動機控制系統(tǒng)的前一代F136發(fā)動機相比，嵌入了許多新功能。新功能主要與以下領(lǐng)域有關(guān)：

◆渦輪增壓

◆直接燃油噴射

◆多種集成式功能

下列為發(fā)動機控制系統(tǒng)涉及的不同電氣和電子部件，根據(jù)其控制的系統(tǒng)分組：

（1）發(fā)動機管理系統(tǒng)，如表4所示。

（2）氣路控制，如表5所示。

（3）油路控制，如表6所示。

（4）發(fā)動機同步和點火系統(tǒng)，如表7所示。

（5）進氣控制，如表8所示。

（6）排氣系統(tǒng)，如表9所示。

（7）溫度控制，如表10所示。

（8）潤滑系統(tǒng)，如表11所示。

表3 冷卻系統(tǒng)規(guī)格

表4 發(fā)動機管理系統(tǒng)

表5 氣路控制

表6 油路控制

表7 發(fā)動機同步和點火系統(tǒng)

表8 進氣控制

表9 排氣系統(tǒng)

表10 溫度控制

表11 潤滑系統(tǒng)

表12 輔助控制

表13 控制的系統(tǒng)和部件

（9）輔助控制，如表12所示。

（二）發(fā)動機控制模塊（ECM）

F154A發(fā)動機使用新的博世Motronic ECU，MED17.3.4。此ECM為全新一代發(fā)動機ECU的組成部分，與F136發(fā)動機上使用的前一代ME9 ECU 相比有重大改進。

◆高 速 Infineon TriCore處 理器，頻率為180MHz（ ME9 ECU 為56MHz），閃存為4MB

◆新型的發(fā)動機ECU可以容納8 個GDI噴油器（這在MED9 ECU上是不可能的，如需驅(qū)動8個噴油器，需兩塊MED9 發(fā)動機ECU）

◆105個針腳車輛側(cè)接插件和91個針腳車輛側(cè)接插件， 共計196 針腳（相比ME9 為154 針腳）

◆可直接控制多個附件，如通過脈寬調(diào)制（PWM）信號控制發(fā)電機、冷卻風(fēng)扇

ECM 位于發(fā)動機艙內(nèi)，右側(cè)前懸掛支撐罩后面，如圖22所示。它可通過拆下專用蓋夠到。

（三）系統(tǒng)/部件

表13匯總了由Motronic MED17 ECU控制的系統(tǒng)和部件。

ECM管理下列附件和輔助功能：

◆由ESC發(fā)出，并用于ESC、TCS、MSR、DWT-B的扭矩請求

◆由TCM發(fā)出，供換擋使用的扭矩請求

◆可供駕駛員選擇的不同行駛模式（正常、運動、I.C.E.）

◆巡航控制，是所有車輛的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，直接由ECM管理

◆空調(diào)制冷回路控制，通過空調(diào)壓縮機和空調(diào)壓力傳感器實現(xiàn)

◆變速器和助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的二次冷卻回路，通過輔助水泵實現(xiàn)

◆發(fā)電機充電控制

◆防盜功能，通過VIN存儲器實現(xiàn)（ECM是VIN的主控單元）

（四）進氣系統(tǒng)

進氣系統(tǒng)組成如圖23、圖24所示。

1.空氣濾清器和殼體

在發(fā)動機艙前部有2個紙質(zhì)濾芯空氣濾清器及其殼體。為方便檢修，無須拆卸其他部件便可進行拆裝。

2.質(zhì)量型空氣流量傳感器

F154A發(fā)動機使用兩個博世HFM7質(zhì)量型空氣流量傳感器，這兩個傳感器直接安裝在空氣凈化器殼體下面。其中還集成了進氣溫度傳感器（IAT）。HFM7是第7代數(shù)字式質(zhì)量型空氣流量傳感器，帶有一個氣流導(dǎo)管和兩個氣流通道。憑借偏心設(shè)計，水和顆粒物通過離心力與空氣分離。清潔空氣經(jīng)由一個通道進入傳感器元件進行測量，含有水分和顆粒物的空氣經(jīng)由另一個通道直接導(dǎo)出傳感器。從而使得傳感器元件較少受到外部物質(zhì)引起的損害和污染。這種新型傳感器的另一個特殊優(yōu)點是減少了壓降（在500kg/h的流量下只有0.9kPa，而上一代HFM傳感器在同樣條件下的壓降是1.4kPa）。數(shù)字式博世HFM 7空氣流量傳感器使用單濾網(wǎng)空氣過濾器和4針接插件（上一代模擬HFM空氣流量傳感器使用5針接插件），如圖25所示。

HFM7傳感器發(fā)出5V的數(shù)字式變頻空氣質(zhì)量信號，對電磁干擾的敏感性更弱。但是，其信號只能使用示波器檢查。頻率在傳感器通電但沒有空氣流過時從1.8kHz開始變化，在滿載時達到最大值12～14kHz。怠速時，頻率大約在2.1kHz左右。進氣溫度IAT通過模擬信號輸出。

3.中冷器

兩個中冷器安裝在散熱器單元的每側(cè)，通過風(fēng)冷進行熱交換。中冷器通過降低增壓器產(chǎn)生的進氣熱量來提高進氣系統(tǒng)的效率?？諝獗粔嚎s時，氣溫上升，密度降低，會部分抵消壓縮空氣帶來的優(yōu)勢。中冷后，空氣密度上升，所以更多空氣會被帶入汽缸。進氣溫度降低會保持較濃的空氣進入到發(fā)動機中，從而實現(xiàn)增壓。進氣溫度降低也會降低發(fā)生發(fā)動機爆震的危險。中冷器保持增壓的優(yōu)勢，提高發(fā)動機輸出。F154A 發(fā)動機的中冷器，正如相應(yīng)風(fēng)管一樣，進行專門設(shè)計，對進氣流的阻力降至最低。

4.增壓壓力傳感器

增壓壓力傳感器安裝在各進氣道上，位于節(jié)氣門的上游。這些傳感器包含一個壓阻壓力傳感器元件和一個適用于信號放大和溫度補償?shù)碾娐?，它們都集成到一個硅片上。所測量的壓力從上到硅膜的有效側(cè)。輸出為0～5V的模擬信號，內(nèi)部電路設(shè)計避免對地和5V短接。增壓信號由ECM用于閉環(huán)增壓壓力控制。

（待續(xù)）