王卓
(5)壓力傳感器(如圖66所示)
┃圖66
① MAP (歧管絕對壓力傳感器),進氣歧管上。
該傳感器包含一個壓電傳感器(壓力),其用于:
◆通過體積效率計算發(fā)動機內流量
◆計算體積效率之適切性以要求正確的增壓級別
◆通過壓力估算進氣歧管容積內所存儲的質量,進而計算進氣系統(tǒng)內的流量
②TMAP(溫度歧管絕對壓力),節(jié)氣門ETM之前。
該傳感器包含一個壓電傳感器(壓力)及NTC傳感器(溫度),用于:
◆調節(jié)增壓壓力
◆通過壓力及溫度并經由節(jié)氣門ETA計算流量
◆計算在增壓空氣冷卻器容積內估計的儲存量,這表示進氣系統(tǒng)的流量可以計算出來
◆計算歧管內的壓力
◆利用實際溫度計算發(fā)動機效率
③C M A P(壓縮機歧管空氣壓力),壓縮機后方,發(fā)動機B4204T9/T10。
為壓電傳感器(壓力),其用于:
◆調節(jié)壓縮機增壓壓力
◆計算加壓壓縮機容積內的存儲量
(6)諧振盒(如圖67所示)
┃圖67
取決于發(fā)動機款式,空氣分配系統(tǒng)中有多達6個整合式或獨立的諧振盒在若干位置。
該諧振盒之設計目的是降低進氣噪聲,并調諧至500~5000Hz的高頻范圍內運作。這表示其非常有效地降低由壓縮機所產生的壓力脈沖噪聲。這與先前(例如在發(fā)動機D5244T10及B6324S上)使用的諧振盒形成對比,兩者皆有調諧至100~500Hz的諧振盒。
(7)壓縮機(如圖68所示)
要生產一個在極低轉速下具有高扭力的發(fā)動機,我們選擇使用由曲軸驅動皮帶的增壓器。增壓器的工作范圍在發(fā)動機的0~3500r/min。該比率意味著在曲軸的3500r/min可在增壓器提供23000r/min。在發(fā)動機轉速高于3500r/min時,增壓器始終通過電子離合器進行機械性分離,如圖69所示。
┃圖68
┃圖69
壓縮機由Eaton制造,并根據(jù)羅茨原理運作,如圖70所示。羅茨壓縮機基本上是一個活塞泵,將轉子之間袋子的空氣量從入口移動到出口而無內部壓縮。如此可進而產生較進氣歧管中目前的大氣壓力更高的壓力。
┃圖70
壓縮機通常自怠速時接合以確保有良好反應(不適用于ECO+啟動時)。此外,接合/脫離是根據(jù)扭力請求而進行控制。如果傳送至ECM的扭力請求超過130N·m且同時間發(fā)動機轉速低于2400r/min則會產生接合。如果扭力請求降低至小于90N·m則會進行脫離。
當轉速高于2400r/min,壓縮機僅在渦輪可單獨提供超過需要時才嚙合。當轉速的高扭力要求高于2600r/min,不啟動壓縮機。不過若以低轉速加速時,可開啟開關,提前啟動壓縮機。當發(fā)動機轉速高于3500r/min,壓縮機通過電氣連接,維持機械式脫離。
(8)排氣后處理觸媒轉換器(如圖71所示)
┃圖71
更嚴格的廢氣排放限制對于有效的排氣后處理具有極高要求。CCC(密耦催化劑)同時用于VEA發(fā)動機中的汽油及柴油款式。該催化劑的精簡設計及其靠近發(fā)動機之位置使得加熱非常迅速、流動性良好且凈化有效率。
密耦催化劑與在1 0 W 2 0之D5254T10所采用的類似。針對VEA系列的汽油發(fā)動機共有3種不同的催化劑,其中2種外觀相同。兩者之間的區(qū)別是基質的數(shù)量與類型,這也影響了催化劑的整體長度。催化劑的活性材料是不同數(shù)量的鉑、鈀和銠,取決于市場。前加熱式含氧傳感器為寬頻類型,并具有線性信號特性。其余兩個加熱式含氧傳感器具有雙態(tài)信號之特性。
(9)加熱式含氧傳感器(如圖72所示)
┃圖72
汽油發(fā)動機有兩個或三個加熱式含氧傳感器,取決于發(fā)動機的排放等級。用于符合PZEV(部分零排放車輛)市場的B4204T10/T12發(fā)動機具有三個加熱式含氧傳感器。這些發(fā)動機也有兩個催化劑整料。用于其他市場的B4204T9/T11/T15發(fā)動機具有兩個加熱式含氧傳感器及一個催化劑整料。前加熱式含氧傳感器(針對所有發(fā)動機選項)具有線性信號特性,而后方則為雙態(tài)特性。為了快速提供工作溫度,所有加熱式含氧傳感器皆具有由ECM所控制的加熱元件。加熱式含氧傳感器可在幾秒鐘內即達到正常工作溫度。
(10)曲軸箱通氣(如圖73所示)
┃圖73
在內燃式發(fā)動機中,曲軸箱通氣對于清潔機油并將其從通過活塞環(huán)及閥密封件的殘余氣體中分離出來而言是非常重要的,即所謂的竄氣。
在發(fā)動機內的額外增壓壓力會影響竄氣量的增壓式發(fā)動機中,非常重要的是要有正確尺寸的曲軸箱通氣,以便處理增壓所造成的額外廢氣。在VEA系列發(fā)動機上的曲軸箱通氣經過壓力控制且完全封閉。除了發(fā)動機缸體內部通道之外,該系統(tǒng)還包含一個安置在凸輪蓋上的塑料制油分離器以及一個介于該分離器與新鮮空氣管道之間的軟管。
(11)冷卻系統(tǒng)(如圖74所示)
┃圖74
B4204發(fā)動機之冷卻系統(tǒng)相較于先前的發(fā)動機款式有若干不同之處。機械式水泵方面取而代之的是一個400W的電動水泵。節(jié)溫器也是經由電動加熱。
有了電動水泵,可依要求進行需求控制。如此可使發(fā)動機負載較低,進而降低油耗并獲得更佳功率。有了電動加熱節(jié)溫器即可根據(jù)需要調節(jié)節(jié)溫器開啟溫度。
①電動水泵CWP(冷卻水泵)(如圖75所示)
┃圖75
依需求控制的電動水泵是由ECM(發(fā)動機控制模塊)通過LIN通信進行控制。轉速在750~5800r/min之間變化,取決于冷卻需求。以最大轉速需求為優(yōu)先。該泵最高可提供約2L/s。在某些情況下,例如在冷啟動或怠速時,水泵通常不會運行。如此可在一定程度上減少發(fā)動機負載,進而降低油耗。在其他情況下發(fā)動機可更快速達到工作溫度。例如在泵啟動時:
◆若已要求為乘客艙加熱,電動水泵會啟動,以便將水供給到熱交換器
◆在高輸出時水泵會啟動,以避免局部加熱高峰,例如在汽缸頭及渦輪
◆當冷卻劑溫度接近理想溫度(90℃或105℃,取決于不同的行車條件),水泵會啟動。這是為了在發(fā)動機中及整個節(jié)溫器(當節(jié)溫器為開啟時)產生均勻的溫度分布
◆在發(fā)動機已關閉后,若需要冷卻,水泵始終會連同冷卻風扇啟動以進行冷卻劑冷卻
◆電動水泵亦可在啟動/停止功能期間用于循環(huán)冷卻液
②節(jié)溫器(如圖76所示)
在B4204T9/T10/T11/T12/T15發(fā)動機上,節(jié)溫器是連同節(jié)溫器殼體作為一個完整的裝置來安裝。節(jié)溫器包含一個傳統(tǒng)的蠟式節(jié)溫器及電熱加熱元件。在蠟式節(jié)溫器的核心(在蠟中)有一個加熱元件,由ECM根據(jù)需求進行控制。如此可導致發(fā)動機溫度根據(jù)需要進行調節(jié)。節(jié)溫器以兩種不同的方式打開:
◆通過蠟元件的傳統(tǒng)方式開啟
◆通過電動加熱蠟元件所產生的蠟元件余熱進行需求控制開啟
在正常行車期間,車外溫度低于30℃左右且未啟動運動模式,節(jié)溫器會在105℃時以傳統(tǒng)方式開啟。在較高的溫度下開啟可使廢氣較清潔且油耗更低。
在較高負載下,車外溫度高于30℃左右或已選取運動模式時,節(jié)溫器會在90℃下使用加熱元件開啟。在較高的負載時有更多的冷卻需求。
(待續(xù))