森林人热车发动机发出当当的声音,电脑读取故障码是捷达凸轮轴位置传感器传感器,请高手指点

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&汽车发动机常见故障诊断
由于汽车传统技术的成熟和新技术的不断出现,企业实际工作中汽车检测、故障诊断的内容发生了很大
由于汽车传统技术的成熟和新技术的不断出现,企业实际工作中汽车检测、故障诊断的内容发生了很大的变化,这就要求我们与时俱进,从社会汽车领域汲取新型技术与经验,共同谋求发展。即要求在检测及故障诊断方法方面作相应的改进。
本课题注重军用汽车发动机检测、故障诊断与社会汽车领域发展相结合,以汽车发动机常见故障诊断及检测为主线,以新型检测诊断设备介绍为支撑,简单介绍了电子控制系统和其他新技术的检测与故障诊断,列举了发动机常见故障排除实际案例,从而有效地、科学地解决汽车发动机在使用过程中出现的故障与问题。
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剖析新款保时捷帕拉梅拉DME发动机电气技术
核心提示:一、简介 全新帕拉梅拉车型采用了新一代增强型保时捷V8发动机,帕拉梅拉S和4S采用4.8LV8自然进气发动机,帕拉梅拉Turbo采用4.8L一、简介
全新帕拉梅拉车型采用了新一代增强型保时捷V8发动机,帕拉梅拉S和4S采用4.8LV8自然进气发动机,帕拉梅拉Turbo采用4.8L V8双涡轮增压发动机(如图1、图2所示)。帕拉梅拉所用的经过优化的增强型发动机是以卡宴发动机为基础的。这使得我们实现了既要增强性能又要减少耗油量和二氧化碳排放量的艰巨目标。自然进气发动机和涡轮增压发动机采用了目标明确的统一设计工程流程,因此两款发动机使用了许多完全相同的零件。同时,排放值低于欧盟国家采用的严格的EU5排放限值(如表1、表2所示)。
二、新车技术的改进及IN E部件及功能
帕拉梅拉采用新型霍尔传感器代替以前的电感传感器来确定发动机转速。新型霍尔多重传感器除了检测发动机转速和参考标记之外,还会检测发动机的旋转方向。此功能意味着发动机的启动操作非常迅捷。速度传感器集成了3个霍尔传感器(A-B-C)。曲轴上只需1个转子(60-2轮齿)。即可产生相应的脉宽调制信号。速度传感器安装在发动机后面的左侧,位于变速器钟形壳底部(从驾驶方向看)(如图3所示)。
差分霍尔传感器功能:基于霍尔技术,1个传感器配3个霍尔元件(A、B和C)可产生2个信号通道,通道1=转速通道(A -B);通道2=旋转方向通道(B-C)。
传感器会计算来自3个霍尔信号的两个信号通道(如图4所示)。
差分霍尔传感器信号,通道1和2是检测旋转方向的必要条件,通道1=转速通道(A-B);通道2=旋转方向通道(B-C)。
当转速通道超过0刻度线时,传感器会切换到&低速&。轮齿中心和信号下降边缘之间的偏移是一个常数,可以在DME软件中进行调整。旋转方向的检测以转速通道和旋转方向通道之间的相位移为基础(如图5、图6所示)。
压力传感器:安装在进气歧管的后方(如图7所示),以前2个热膜式空气流量传感器安装在空气滤清器壳和电子节气门之间),进气歧管上的新型压力传感器取代了此前的热膜式空气流量(MAF )传感器(压力传感器取代了2个MAF传感器)。为了确保燃烧室内始终有正确比例的混合气体,车辆使用测量空气流量的压力传感器持续地测量实际进气质量。因此,燃烧室内始终存在正确比例的混合气体,并补偿(因海拔高度变化导致的)任何大气压和车外温度变化。这种新的压力传感器取代了此前使用的热膜式空气流量测量系统,它还能消除进气部分的气流阻碍,从而提高性能。&
进气温度传感器:整合式温度传感器可测量自然进气发动机和涡轮增压发动机的进气温度。在DME实际值下可找到压力传感器的载荷信号和进气温度。
压力传感器剖面图,(如图8所示);压力传感器的电压特性(进气歧管压力的一个函数),如图9所示。&
新型燃油油位传感器的优点:使用寿命更长(损耗低),绝佳的防污保护,耐受各类汽油和柴油,接触电流低(& 20mA ),冗余的触点,抗磁场干扰。
燃油箱中安装了3个新型MAPPS(如图10所示)燃油油位传感器,用于测量燃油油位。在这些传感器中,52个串联的薄膜电阻器(R)都用单分接头连接到陶瓷载体上。在载体不远处有一个磁性软膜,上面有相同数量的弹簧触片。各个弹簧触片(FK)均被陶瓷载体下方的磁铁(M)拉向分接头。
电路特点:52个薄膜电阻器,用单分接头串联,52个弹簧触片,密封的测量系统。
&&& 电输出信号根据磁铁位置按比例变化。借助于磁耦合原理的特性,能够将测量系统密封起来。因此,即使在极端的环境条件下,微型触点也不会受到污染(如图11、图12所示)。&
燃油泵控制单元(如图13所示)功能原理:燃油泵控制单元安装在燃油箱前端的右侧,负责无级控制电动燃油泵。此控制单元通过双向脉宽调制接口从DME控制单元接收燃油泵的设定点速度,并发回诊断信息。&
电源:控制单元通过端子30连接至车辆电气系统电压。端子31实现车辆的接地连接。
&&& 控制输入:DME控制单元通过脉宽调制控制信号控制燃油泵的输出。此双向脉宽调制接口也用于诊断电动燃油泵的控制单元。
电动燃油泵:电动燃油泵的速度通过燃油泵功率限制(在相位电流的限制内)内的指定频率调节,独立于车辆电气系统电压(电压补偿)。泵电机是一种三相同步电机,不带位置反馈和传感器。
三、自动启动/停止系统&&&
对于驾驶员而言,使用自动启动/停止功能并不意味着必须改变驾驶行为。驾驶员不需要进行任何额外的操作来关闭和重新启动发动机。根据驾驶员所在的国家/地区,当驾驶员打开点火开关时,车辆会自动打开自动启动/停止功能(如日本和一些欧洲国家/地区),或者驾驶员必须在每次打开点火开关时启用此功能(如美国以及其他国家和地区),当车辆停止时,在设定的条件下启动/停止系统会关闭内燃机,提高了乘客的舒适度,NEDC的耗油量最多可减少5%(在市区行驶时最多可减少10%)。
注意:当启动/停止系统关闭时,按钮指示灯点亮为&红色&。
配有保时捷PDK保时捷双离合器变速器(在帕拉梅拉S中为选装,在帕拉梅拉4S和帕拉梅拉Turbo中为标配)的所有帕拉梅拉车型都配备了自动启动/停止功能。当车辆停止时,此功能可以在设定的条件下关闭发动机,因此可在车辆静止不动时降低耗油量。使用中控台上的按钮可关闭和启用自动启动/停止功能(如图14所示)。此外,发动机、变速器和蓄电池必须已达到工作温度,并且超过了2km/h的速度限值。
所述标准已经过优化和调整,确保在日常驾驶操作期间发动机在尽可能多的情况下自动关闭。目标旨在让驾驶员充分挖掘自动启动/停止功能的省油潜力。为了实现自动启动/停止功能,启动机经过了强化和全新设计,以适应更加频繁的发动机启动操作。此外,车辆会监控蓄电池电量、老化情况和温度,以确保能够重新启动。在上坡路上关闭发动机时,车辆会通过保持制动压力来协助驾驶员。该功能作为附加功能集成到了保时捷稳定管理系统(PSM)中。这可以防止车辆在发动机关闭时向后滑行。即使在发动机关闭的情况下,最重要的舒适和安全功能仍会继续工作。例如,音频、通信系统将继续工作,车灯、安全气囊系统和PSM也能随时工作。此时,这些功能由蓄电池供电。系统会部分补偿发动机停止和重新启动时的电压变化,从而降低所造成的影响。空调系统可保持舒适的温度。为此,空调使用发动机余热供暖,或者使用冷却系统剩余的冷却能量来冷却乘客舱。如果乘客舱温度有可能严重偏离预选值,发动机会自动重新启动,确保为乘客持续提供温度适宜的舒适环境。
发动机自动停止:如果驾驶员通过制动操作停下车辆后仍踩住制动踏板,自动启动/停止功能会在1~2s后关闭发动机。组合仪表上的自动启动/停止符号点亮为绿色,以此告知驾驶员。转速表的读数降为0。换挡杆可以停留在位置D或M。即使换挡杆切换到P和N,发动机仍停止不动。
发动机启动:当驾驶员松开制动器时,发动机会重新启动。启动操作受直接燃油喷射和点火系统的支持,因此车辆可以快速启动,这种节能的启动方式还可以保护蓄电池。为此,发动机配有一个能检测曲轴位置的传感器,它可以提供信息,说明哪个汽缸可以最先进气并点火。因此,在很短的时间之内,车辆就能再次获得启动所需的发动机功率。
如果发动机无法自动关闭,组合仪表上会亮起黄色的自动启动/停止符号,使驾驶员了解这个情况。在下列情况下,发动机不会关闭或再次重新启动:发动机尚未达到工作温度;启用了&Sport&(运动)模式或&SportPlus&(运动增强)模式;PSM已关闭;检测到挪车或驻车操作(大角度转向),即挂上倒挡或大角度地转动转向盘;已选择或启用自适应空气悬挂系统的高度调节功能;车辆在陡峭的上坡路或下坡路上停车;自动空调系统/余热加热功能无法保证在发动机停止转动时维持设定的温度(如车外温度极低或极高);蓄电池无法满足车辆系统的能量总需求(充电状态);已启用后雾灯;车辆正在进行绝不能中断的内部操作,例如,燃油系统在加油后的冲洗操作;检测到拖车操作。
下列情况也会阻止重新启动:无法保证驾驶员在驾驶员位置上,即驾驶员侧车门已打开或者驾驶员的安全带未系上;发动机舱盖已打开。
DME控制单元中自动启动/停止系统的诊断选项。实际值:ST010_状态(启动/停止管理器)ST020_~ ST026_请求(由&&系统提出)。ST030_启咖停止系统启用。ST041_停止禁止(车辆系统)。ST042_停止禁止(DME控制单元)。ST051_~ST061_重新启动请求(由&&系统提出)。ST071_停止请求(车辆系统)。 ST072_停止请求(DME控制单元)。ST081_由车辆系统关闭。STD82_由DME控制单元关闭。ST083_由驱动链接启用关闭。ST101_~ST120_停止禁止1~20 (1是上次停止禁止)。ST201_~ST220_重新启动请求1~20 (1=上次请求)。ST301_~ST320_关闭1~20 (1=上次关闭)。
四、热量管理
冷却系统是热量管理系统的一部分,它由两个可根据冷却液温度进行调节的回路组成。在帕拉梅拉中,这由图谱控制的、可关闭的电动节温器进行调节。当发动机处于低温(冷启动)时,节温器可根据需要自动抑制冷却液流。因此,发动机能够更快地升温(更快地达到启动/停止工作条件),并且在预热阶段减少摩擦、耗油量和污染物排放。根据发动机的温度上升情况,将在预热阶段启用通过发动机的冷却液流(小回路)。此后,车辆根据发动机的操作点和发动机控制单元中存储的图谱启用冷却液散热器(大回路)。然后,节温器的图谱控制根据载荷情况将冷却液的温度调节到94~105℃之间,从而保证发动机在各载荷点都能处于最佳摩擦状况。
此热量管理最多可降低耗油量1.5%(如图15所示)。
使用2个温度传感器进行热量管理控制(如图16所示):1为冷却液温度传感器安装在右后方的汽缸盖上;2为另一个温度传感器位于散热器出水口的左冷却液软管上;E为冷却液节温器上的电气连接。
由于冷启动后冷却液不流动,因此发动机在预热阶段能更快地升温。节温器得按需电动图谱控制功能可根据载荷情况将冷却液的温度控制在94~105℃之间。图谱控制的节温器由DME控制单元进行电动加热,其最大优点是可以调节特定温度(如图17所示)。
图谱控制的节温器由DME控制单元进行电动加热,其最大优点是可以调节特定温度。
&&& 节温器完全关闭:当发动机处于低温时,节温器完全关闭。
旁路打开:电动预热可以在预热阶段通过受控方式快速打开发动机小回路的旁路。在蜡质元件附近略微进行电动加热,即可达到上述目的。发动机小回路的受控旁路循环可使发动机均衡且更快地达到工作温度。
节温器完全打开:冷却液软管上的第二个温度传感器可以较早地检测到节温器何时开始打开,并在必要时采取必要的校正操作,以达到设定点温度。DME控制单元可调整节温器的打开行为,以补偿公差和老化。在正常操作中,设定点温度为105 ℃;在&Sport&(运动)模式下或者发生某些故障时,设定点温度将降至94℃。
&Sport&(运动)模式,&SportPlus&(运动增强)按钮,所有帕拉梅拉车型均标配了&Sport&(运动)按钮。此按钮位于中控台中间,换挡杆或PDK选挡杆的边上(朝向驾驶员)。因此,在全新帕拉梅拉车型上,驾驶员能够在舒适度和耗油量经过优化的设置和运动型设置之间进行选择。启用&Sport&(运动)按钮时,组合仪表中将亮起&SPORT&(运动)符号。打&Sport&(运动)模式时,即启用了更具运动性能的车辆设置(如图18所示)。
电子发动机管理系统通过更多的功能控制发动机。此时,发动机的动态响应变得更为直接。如果装有Porsche Doppel kupplung (PDK)保时捷双离合器变速器的车辆处于自动模式,则升挡较晚,降挡较早。自动启动/停止功能也被关闭。此外,保时捷主动悬挂管理系统(PASM)和选装的保时捷动态底盘控制(PDCC)这两个底盘控制系统都切换到&Sport&(运动)模式。这使得减振更具运动性能,弯道上的转向行为更为直接。这又反过来提高了路面接触性能。在&Sport&(运动)按钮的&Sport&(运动)和&SportPlus&(运动增强)模式中,始终能够使用最大节气门全开扭矩和最大功率。在正常模式下,电子发动机管理系统会限制发动机的扭矩,以优化耗油量(强制降挡时除外)。
VarioCam升级版(如图19所示): DME控制单元还控制着VarioCam升级版系统(在0&~50&的曲轴转角范围内对进气凸轮轴进行无级控制)以及进气门的气门升程调节(大/小升程)。这个用于调节进气凸轮轴的系统也用在帕拉梅拉发动机上。除了对正时进行连续调节之外,该系统还能改变进气门的气门升程。与直接燃油喷射结合时,可提高输出功率和扭矩值,同时降低耗油量。新一代V8发动机的新特点是全铝构造的轻质凸轮轴调节器。这一轻量化设计措施将重量减轻了约1. 7kg,同时还减少了旋转质量,从而使发动机的响应更为灵敏。
可变机油泵:另一项旨在提高效率的措施是使用按需控制的可变机油泵。该泵被设计成一个外部齿轮泵,并带有一个针对V8双涡轮增压发动机的一体式涡轮增压器吸油机。通过发动机管理系统实现了按需控制,并采用液压式调节。发动机管理系统使用发动机转速、机油温度和扭矩作为输入值。基于这些信息,接合的齿轮宽度及与此相关的齿轮组的几何排量容积通过齿轮的轴向运动(液压传动)发生改变,从而导致机油压力的改变。
可连续调节的散热器风扇:1个电动散热器风扇帕拉梅拉S (0~600 W ),帕拉梅拉Turbo (0~850W)。注意:在拆卸电动散热器风扇时,切勿握住风扇的叶片,否则会导致风扇极度不稳。
ACC自适应巡航定速控制系统:帕拉梅拉中安装了一个电子加速踏板单元(A)作为传感器(如图20所示),与在9X7车辆中一样。通过电子加速踏板和制动器进行适当的加速或减速,还可以通过制动使车辆静止。怠速转速增加:在帕拉梅拉中,如果系统收到来自网关的相应请求,则可以提高怠速转速,以增加发电机的充电电流。励磁电流可在网关中进行调节。
&注释(适用于自2007年款起以后的其他车辆):自2007年款起,以上所有功能均包含在987和997车型(GT3除外)的DME控制单元中。为此,DME控制单元将根据车辆电气系统的电源要求、瞬时发电机的利用率以及发电机温度来调节励磁电流。车辆电气系统中的电压可增加到远超出15V,而发动机怠速转速也会增加,以改善电荷平衡。DME控制单元中提供了以下实际值,例如:设定点的发电机电压、实际的发电机电压、发电机容量利用率、发电机温度。
五、DME控制单元EMS SD16. 1
在直接燃油喷射中(如图21所示),燃油直接喷射入燃烧室,因此气体几乎全部在燃烧室中混合。当发动机处于工作温度时,帕拉梅拉发动机中使用的直接燃油喷射系统基于均匀充气。燃油和空气的混合气将在燃烧室中尽可能均匀地分布,从而达到最佳燃烧效果。在此过程中,燃油以最高达12000kPa的压力直接喷射入燃烧室。喷油器的喷射角度和锥角已经过优化,能够在整个操作范围内获得最佳均化效果。喷油器内的喷嘴将会旋转(绕着纵轴旋转)。这种旋转可以形成锥形油雾。这会产生精细的喷雾,从而使燃油更快地蒸发。燃油蒸发时将从空气中带走所需的热能,从而使空气冷却。这会减少汽缸充气量,并通过打开的进气门再吸入空气,从而提高汽缸充气性能。温度降低还有助于创造提高所有帕拉梅拉发动机的压缩比所需的前提条件,这是因为爆震敏感度和发动机效率已得到改善。V8自然进气发动机和V8双涡轮增压发动机分别通过DFI实现的高压缩比12.5:1与10.5:1可用于同时优化发动机功率和耗油量。
活塞顶部凹槽对于高压分层充气点火系统和催化转换器加热阶段的双喷射系统而言非常重要。活塞顶部凹槽可使燃油延迟喷射,从而在火花塞的周围形成可燃空气/燃油混合气以延迟点火。凭借高压分层充气点火系统,DFI在发动机启动过程中很晚(在压缩冲程即将结束之前)才会喷射燃油。在高压分层充气点火过程中,一些燃油会被喷射到特制的活塞顶部凹槽中,以便在火花塞周围形成分层的可燃混合气。活塞顶部凹槽可确保将喷射的燃油直接导引到火花塞附近。与进气歧管喷射系统相比,这既可以减少所需的燃油量,又可以减少排放量。通过高压分层充气点火启动发动机后,发动机管理系统即会切换到催化转换器加热阶段。在此工作状态下,双喷射系统通过增加废气温度帮助催化转换器尽快达到实现最佳转换所需的温度。为此,在压缩冲程即将结束之前且进气门关闭的状态下,燃油会第二次喷射到活塞顶部凹槽中。燃油和空气的混合气很晚才会点火,因而会增加废气温度。这样可以减少启动阶段的排放量。
处于工作温度下的发动机(如图22所示):当发动机处于工作温度时,朝向汽缸内的喷射只发生在进气冲程中。在这种所谓的均匀充气中,整个汽缸充气过程中将会形成均匀的混合气。
怠速转速时/部分载荷较低的范围内的单喷射:在速度接近怠速转速时且部分载荷较低的范围内,在进气冲程中将使用单喷射系统操作发动机,原因在于无法分割这种相对较短的喷射时间。
&双喷射(如图23所示):在载荷很高(如大气门升程)时,在发动机转速最高达3500r/min的情况下将发生双喷射。燃烧所需的燃油量通过两次连续的喷射提供。在载荷较高的范围内,两次喷射都发生在进气门打开的进气冲程(同步进气喷射)中,从而保证了较好的均化效果(在燃烧室内的空间分布),可节省燃油并增加输出功率。
单喷射(如图24所示):当载荷较高且发动机转速超过3500r/min时,仅会在进气冲程中发生一次喷射,原因是在发动机转速较高时,没有足够的时间来分割喷射时间。
DME控制单元(DFI) EMS SDI6. 1 PIWIS诊断仪的诊断功能选项:在很大程度上与卡宴V8发动机的DFI控制单元EMSSDI4. 1的功能和诊断选项相符,可适应当前部份功能(如新传感器/系统),扩展功能(如启动/停止系统、热量管理),故障记忆,可适应当前的法律法规(如美国:永久性故障记忆=模式A,通过扫描工具),故障删除计数器,必须完成40个预热阶段,以删除偶发故障,从而使删除计数器从40减小到0,实际值如果电源中断,则混合气自适应保持不变,实际值的扩展功能(如启动/停止系统、热量管理),新驱动链接(如启动/停止系统的驱动链接)。
&&& 实际值:配有DFI EMS SDI3. 1的水平对置发动机的新实际值。同样,对于DFI控制单元EMSSDI6. 1,在每个实际值的前面为每个实际值过滤器指定了由字母和数字组成的相应代码。这样简化了不同语言中的分配工作。关于每个所选的实际值的说明也是新的;可使用软键F1(?/Help)显示此功能(与9X7 DFI车辆相同)。
&&& 帕拉梅拉发动机使用了高性能的电子发动机控制单元EMSSDI6. 1(如图25所示)。此控制单元经过专门设计,可满足直接燃油喷射和VarioCam升级版的相关需求。由于喷油器是直接燃油喷射系统的中心元件,因此喷油器的控制在此尤为重要。发动机控制装置还控制着节气门位置(电子节气门),这是将保时捷稳定管理(PSM)系统作为标准配置安装的前提条件。
&&& 现代发动机管理系统EMS SDI6. 1可让燃油按照精确定义的时间间隔连续喷射到每个汽缸的燃烧室内。即使在动态驾驶操作中,这也有助于最大限度地减少耗油量,同时减少排放量。每个汽缸均可获得与发动机负荷情况精确相符的燃油量,从而达到最佳的空气/燃油比。
六、DME电源
&&& DME控制单元EMS SD16. 1位于右侧通风腔挡板中。下列继电器(和保险丝)以及其他一些部件都安装在DME控制单元旁边的通风腔挡板中的继电器座上:DME的主继电器;端子50的继电器;二次空气泵的继电器;循环泵的继电器。与DME有关的大部分保险丝位于左侧控制面板的保险丝座上。蓄电池安装在左后侧的后备箱中。后备箱内还安装了电源分配器(在蓄电池后面)和保险丝/继电器座(在蓄电池右侧),如图26所示。
七、供油低压/高压侧
&&& 为了以最佳方式利用可用空间,帕拉梅拉配有一个容量为100L或80L的鞍形台阶式燃油箱。供油系统的低压侧包含无回流式燃油系统(RLFS -RetumLessFuelSystem=无回流式燃油系统)。经过调节的电动燃油泵通过燃油滤清器和燃油压力调节器(在燃油箱内),在约为550kPa的压力下向高压泵上的油量控制阀输送燃油。燃油箱中的吸油喷射泵也是通过低压侧进行操作。3个燃油油位传感器安装在燃油箱内,以便测量燃油油位。炭罐位于燃油箱后面(如图27所示)。在美国车辆上,泄漏诊断泵(LDP)用于进行油箱泄漏检测,与在卡宴车辆上一样。此泵直接安装在已启用的碳过滤器的新鲜空气接头处。
&&& 燃油箱通风(如图28所示):燃油箱只通过活性炭过滤器进行通风,炭过滤器充当一切HC排放的中间存储设备。当发动机运转时,可通过油箱通风阀再生成活性炭过滤器。活性炭过滤器安装在燃油箱后面。油箱通风阀位于电子节气门右侧。当发动机运转时,系统通过发动机进气系统的燃油箱通风阀进行通风。在自然进气发动机上(以及在涡轮增压发动机上,前提是不存在增压压力),会在电子节气门下面直接向进气歧管内进行通风。在存在增压压力的涡轮增压发动机上,左侧涡轮增压器的进气侧将会进行通风。
&&& 泄漏诊断泵(LDP),仅适用于美国车辆:泄漏诊断泵(LDP)的功能原理与Cayenne车辆的原理相同。可使用正压方法检查整个燃油箱系统是否存在泄漏。只有在发动机运转时才可执行此操作。LDP是一个电控气动膜片泵,可通过涡轮增压发动机上的进气歧管真空或真空泵为其供气。泵送阶段完成后,可通过膜片上的舌簧触点开关进行评估。
&&& 曲轴箱强制通风:进气系统内也会发生曲轴箱强制通风。在自然进气发动机上(以及在涡轮增压发动机上,前提是不存在增压压力),电子节气门左侧会直接向进气歧管内进行曲轴箱强制通风。在存在增压压力的涡轮增压发动机上,左侧涡轮增压器的进气侧会发生曲轴箱强制通风。
供油系统低压侧,如图29所示。
&&& 高压燃油系统(从高压泵到喷油器)与卡宴8缸DFI发动机中的系统相当(如图30所示)。
&&& 直接燃油喷射与V8自然进气发动机和V8双涡轮增压发动机的特性形成最佳匹配。两种发动机上都使用了轴向活塞泵。该泵由左侧进气凸轮轴驱动。在V8自然进气发动机中,通过3个活塞积蓄燃油高压。在V8双涡轮增压发动机中,则靠6个活塞做到这一点。在两种发动机中,燃油都通过发动机内部V形槽中的中央高压燃油轨分配,另有管路通向喷油器。当发动机运转时,油量控制阀会把压力传感器测量到的高压调节到约kPa(在高压泵输入处)。
&&& 活塞高压泵(HD)、燃油轨(KR)、压力传感器(DS)、涡流喷油器(EV)。
&&& 直接燃油喷射系统的主要技术元件包括如下。
&&& 高压泵:它提供喷油所需的kPa高压。该泵由左汽缸列的进气凸轮轴驱动(如图31所示)。
&油量控制阀:安装在高压泵进气口处的油量控制阀可调节燃油高压。
&&& 高压油轨:中央高压油轨位于发动机的内部V形槽中,燃油从该处通过各管路输送到喷油器。自然进气发动机和涡轮增压发动机的高压油轨容积是不同的。高压油轨为所有喷油器提供相同压力(如图32所示)。
&&&&&&&&&&&&
&&& 压力传感器:高压油轨上的压力传感器可测量燃油高压。
&&& 喷油器:喷油器是由电磁阀操纵的,位于每个汽缸的进气道下方。它们将高压燃油直接喷进燃烧室。为了打开喷油器,会通过DME控制单元中的增压器将启动电压短暂地提升到最高75V。
八、点火系统
&&& 帕拉梅拉配有每个火花塞带独立点火线圈的静态高压分配点火(如图33所示)。带整体式驱动器的独立点火线圈具有以下优点:点火可靠性高,与其他电子部件之间产生的电磁干扰最小,不需要点火电缆和点火分配器。点火分配器的功能由发动机控制单元执行。点火系统的所有上述优点确保了点火流程安全,并有助于优化输出功率以及减少排放和耗油量。
&九、进气系统/涡轮增压
&&& 由于空气滤清器壳位于前裙板后面(如图34所示),要更换空气滤清器滤芯就必须拆下前裙板。特定于国家/地区的保养计划表中指定了保养间隔。在自然进气发动机上,从空气滤清器壳通出的2根空气管道在电子节气门前面交会。
自然进气发动机的改进的进气系统(图35所示),和卡宴GTS一样,帕拉梅拉S配备了一个节气门(1),直径是82mm(卡宴S 76mm),经过改进的进气系统及压力传感器固定架(2)。具有可变进气歧管的进气系统既有长进气歧管的优势(低转速时获得较高扭矩),又有短进气歧管的优势:在较高转速范围内获得高单位输出功率。为此,谐振进气系统在进气管中使用取决于发动机转速的空气质量振动,以提高发动机的单位工作容积效率。根据进气歧管活门的位置,此措施可实现高扭矩曲线,并优化进气管几何结构。DME控制单元控制一个可将真空转换到膜片电池的电控气动转换阀,以在低发动机转速下切换到长进气歧管长度。从发动机转速达到中等范围时开始,就会切换到短进气歧管。源自卡宴的经过验证的生产工艺使得用塑料制造多件式进气系统成为可能,这样能尽量减重。新进气歧管在背面有一个用于检测载荷的新压力传感器的固定架。
&&& 在涡轮增压发动机上(如图36所示),进气从空气滤清器壳经过左右两侧独立的空气管道直接流到各涡轮增压器的进气侧。经过压缩机后,受到压缩和加热的空气在左右两侧的增压空气冷却器中冷却,然后再次一起流到电子节气门前面。对增压空气的冷却确保了汽缸充气度高,并降低了部件温度。帕拉梅拉Turbo的进气系统并不需要活门,原因是增压效果是通过两个涡轮增压器产生的。也就是说,对于整个图谱来说,短进气歧管长度始终起作用。溢流空气控制系统在超越传动模式下启用。为此,在每个涡轮增压器的进气压力侧和吸入侧之间建立了连接。当DME控制单元切换电动转换阀(安装在进气歧管下方)时就会启用。然后真空会使膜片电池开启,以便在左右两侧进行溢流空气控制。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 电子节气门前面的增压压力传感器会检测增压压力。和帕拉梅拉S中一样,在进气歧管背面的检测发动机负荷的压力传感器会检测进气温度(如图37所示)。DME控制单元通过启用电动增压压力控制阀(安装在左侧,靠近电子节气门)来调节增压压力。这将调整相应的控制压力,以便启用涡轮增压器上的废气旁通阀。这样就可将增压压力调节至在电子节气门前的DME控制单元中计算出的增压压力设定点。
&& 如图38所示,显示了卡宴Turbo DFI发动机在节气门全开时的增压压力曲线。
十、排气系统/排放控制
&&& 新款帕拉梅拉S和4S上使用了以耐用不锈钢制作的特殊排气系统(如图39所示)。前消音器(V)在左右排气支管之间有一个一体式分支藕合连接,左右两侧的后消音器有双尾管头(标配)。
&&& 两个后消音器(E)、真空控制的排气活门(A)、真空控制的电动转换阀(S)、对所有帕拉梅拉车型还另外提供了运动型排气系统(如图40所示)。与标准排气系统一样,运动型排气系统的消音器之前也包括两个初级催化转换器和两个主催化转换器,以及一个中央消音器。主消音器可产生V8发动机典型的饱满浑厚的声音。与帕拉梅拉Turbo中的排气系统一样,每对后消音器与尾管头之间各有两个排气活门,打开时可增大通气量。尾管设计的特点是两个带有钦色饰件的引入注目的双尾管,还配有与众不同的不锈钢双尾管头。中控台中还集成了一个用\于启用运动型排气系统的按钮。运动型排气系统的声音通过综合考虑载荷,车速、发动机转速和排挡因素来控制。这样就可在按下按钮时发出更饱满的跑车声音。
&&& 要使排放控制在低水平(特别是在冷启动阶段),催化转换器必须能快速达到最佳工作温度。为此,所有帕拉梅拉车型的排气歧管都非常短,以便用高排气温度加热催化转换器(如图41所示)。这样就可快速加热高效的初级催化转换器和主催化转换器,并保证有效的控制排放。催化转换器前方特定于汽缸列的LSU氧传感器和催化转换器后方的LSF氧传感器会将废气成分告知DME控制单元。然后DME控制单元就可使用该信息对特定于汽缸的混合气控制进行有针对性的干预。这样就确保了车辆达到乃至超过最严格的排放标准一对帕拉梅拉S和4S而言,在欧洲是EU5 ,在美国则是ULEV。
&&& 右汽缸盖上一个泵,每个汽缸列有一个二次空气阀,在排气门后面,符合EUS排放标准的帕拉梅拉车型有一个空气喷射系统。此系统用于在启动阶段促进催化转换器中废气所含的一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)的氧化。为此,在冷启动后的预热阶段,该系统会在催化转换器前面短时间地喷射新鲜空气(所谓的二次空气),如图42所示。空气喷射系统包含一个二次空气泵(安装在右汽缸盖上),该系统还有两个二次空气阀(每个汽缸盖背面各有一个),一条管道在排气门后面穿过汽缸盖。
&&& V8涡轮增压发动机的排气系统与V8自然进气发动机的排气系统相比有几点不同(如图43所示)。例如,帕拉梅拉Turbo上的排气系统管道横截面比V8自然进气发动机的排气系统管道大。这样一来,两种排气系统中的废气流速就在同一水平。V8自然进气发动机上安装了分支藕合连接,而在V8双涡轮增压发动机上则省略了此部件。后者是以打孔的管道穿过中央消音器的共用室。这样可起到与分支藕合连接相同的效果。与V8自然进气发动机一样,V8涡轮增压发动机的后消音器显然是作为设计元件安装的。帕拉梅拉Turbo的废气通过两个暗银双尾管排出,这些尾管的设计与V8自然进气发动机的尾管不同。这些尾管与帕拉梅拉S/4S的尾管不一样,它们是矩形的。通过后消音器中的特定隔音和管道走线,以及特别设计的尾管,在所有发动机转速范围都可获得最佳声音。V8涡轮增压发动机的排气系统可以自动在两种工作状态间切换。因此,在转速较低的范围噪声水平很低,而在转速较高的范围和节气门全开时由于通气量提高,噪声水平也会提高。通气量提高是因为位于每对后消音器与尾管头之间两个排气管之一的排气活门会打开。这样就使每个消音器中的第二根排气管开放。运动型排气系统可以选装双尾管头。
&&& 保持捷V8发动机第一次装上了无中间法兰的耐高温钢铸单件式排气歧管涡轮增压器模块,如图44所示,催化转换器前方特定于汽缸列的LSU氧传感器和催化转换器后方的LSF氧传感器会将废气成分告知DME控制单元。然后DME控制单元就可使用该信息对特定于汽缸的混合气控制进行有针对性的干预。这样就确保了车辆达到乃至超过最严格的排放标准,对帕拉梅拉Turbo而言,在欧洲是EU5,在美国则是LEV。
&&& 两个涡轮增压器并列排布。每个汽缸列的紧凑式排气歧管涡轮增压器模块都可适应发动机特性,并确保了良好的响应性和紧凑的进气歧管容积。为满足发动机的空气需求而采用的低进气歧管容积、短排气歧管和新设计的涡轮增压器可确保良好的响应度(如图45所示)。与此同时,此设计所允许的定型自由度也使优化流量的横截面得以实现,并确保了涡轮前的压力损失降至最小。
&&& DME控制单元通过启用电动增压压力控制阀(安装在左侧,靠近电子节气门)来调节增压压力。这将调整膜片电池(2)上相应的控制压力,以便启用涡轮增压器上的废气旁通阀(3)。
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