奔馳M271EVO發(fā)動機技術亮點(下)

◆文/福建　林宇清

奔馳M271EVO發(fā)動機技術亮點(下)

◆文/福建林宇清

(接2016年第1期)

三、進氣系統(tǒng)

M271EVO采用了帶空氣冷卻的渦輪增壓器(圖11)，以增加進氣壓力，因此它提高了發(fā)動機的輸出功率和扭矩。此外，增壓后的空氣通過渦流風門控制，產生了較強的渦流效果，實現(xiàn)空氣與燃油更充分的混合。

圖11　渦輪增壓器

1.增壓功能

尾氣通過排氣歧管直接進入渦輪增壓器的渦輪外殼，驅動渦輪轉動。增壓器的壓縮機通過軸剛性連接到渦輪上，以相同速度被帶動，這樣，當新鮮空氣流向壓縮機入口時，空氣就會被壓縮，然后進入增壓空氣冷卻器，目的是冷卻由于壓縮而變熱的空氣。壓縮機出口處的消音器可以減少因渦輪轉速迅速變化而產生的氣流噪音。渦輪增壓器的最大增壓壓力為0.7bar，增壓系統(tǒng)各零部件位置和增壓功能原理如圖12所示。

圖12　增壓功能原理圖

2.渦流風門控制

每個汽缸有兩個進氣口，其中一個可由渦流風門關閉。渦流風門促動電機通過連桿調節(jié)渦流風門(圖13)，改變進氣口的空氣導向，八個進氣口中的四個進氣口可被連續(xù)關閉以產生渦流，實現(xiàn)所有工況最佳的空氣流動性和更理想的混合性。渦流風門由ME控制，利用PWM信號促動渦流風門促動馬達。此外，渦流風門根據(jù)發(fā)動機負荷和轉速進行調節(jié)，例如，在發(fā)動機怠速或轉速較低時，渦流風門關閉，產生較強的渦流效果，從而使空氣與燃油混合的更充分。

圖13　渦流風門控制部件

四、二次空氣噴射系統(tǒng)

二次空氣噴射是在冷啟動時把新鮮空氣噴入三元催化器，這樣，尾氣中的HC和CO就會與新鮮空氣發(fā)生燃燒反應，生成H2O和CO2，并提高廢氣溫度，從而使催化轉換器能夠更快的達到工作溫度，該系統(tǒng)各部件位置如圖14所示。

圖14　二次空氣噴射系統(tǒng)部件位置圖

1.電動空氣泵

當二次空氣噴射功能起作用時，ME通過空氣噴射繼電器促動電子空氣泵，空氣泵從空氣濾清器中吸收新鮮空氣通過噴射鎖止閥輸送到排氣歧管中。泵的最長促動時間為40s，在促動后，泵保持停用狀態(tài)，只有在三元催化器由于發(fā)動機停止運轉而再次冷卻下來后，空氣泵才會重新工作，確?？諝獗糜凶銐蜷L的時間冷卻。空氣泵可以通過診斷儀促動(最長2min)，再一次促動之前，它必須保持30min的冷卻時間，否則空氣泵會損壞。

2.空氣泵轉換閥

空氣泵轉換閥結構如圖15所示，當空氣噴射功能起作用時，轉換閥和空氣噴射繼電器同時被促動，這時固定板a由線圈吸出，并且密封橡膠塊f關閉通風口，通道2和3之間的連接被打開，這樣從進氣歧管到鎖止閥之間的真空就被建立。在沒有電壓供應的情況下，a在彈簧b的作用下回位，關閉通道2，這樣，通道1和3之間的連接再次被建立，即通道3通風。

圖15　轉換閥結構

3.空氣噴射鎖止閥

采用單向閥設計，一端連接到空氣泵，另一端接到空氣泵轉換閥的真空接口。當轉換閥通電時，在壓差的作用下鎖止閥的膜片閥門開啟(圖16)，因此，來自空氣泵的空氣通過鎖止閥流入排氣歧管中。在轉換閥的真空接口通風期間，它們由彈簧彈力關閉，這樣空氣噴射功能關閉時，能防止廢氣進入鎖止閥，使之免臟污和受熱損壞。

圖16　鎖止閥工作原理

五、冷卻系統(tǒng)

M271EVO的散熱系統(tǒng)裝配了電子控制的雙盤式節(jié)溫器，系統(tǒng)可以根據(jù)要求調節(jié)節(jié)溫器各個工作位置，以控制冷卻液溫度。另外，新增散熱器百葉窗，通過百葉窗的關閉，可減少流經散熱器和發(fā)動機艙的冷卻空氣量，降低空氣阻力并提高燃油經濟性。

1.雙盤式節(jié)溫器

節(jié)溫器的加熱元件由ME的接地信號控制，有4種工作狀態(tài)(圖17)：當冷啟動時，冷卻液回路中(圖18)不存在冷卻液流，因此可以使發(fā)動機迅速暖機;在冷卻液達到80℃后，節(jié)溫器打開旁通回路，進入旁通模式;部分負荷下溫度只能達到103℃，冷卻回路開始打開，即混合模式;當超過103℃時，旁通回路關閉， 冷卻回路完全開啟，進入冷卻模式，確保冷卻液充分散熱。

圖17　雙盤式節(jié)溫器的設置

圖18　冷卻液回路示意圖

2.散熱器百葉窗

散熱器百葉窗(圖19)的關閉由ME控制，可降低發(fā)動機艙的冷卻量和外部噪音。在發(fā)動機啟動后，來自ME的接地信號促動百葉窗的促動器，來自制動助力器的真空積聚在真空組件/調節(jié)元件中，對百葉窗進行調節(jié)。在冷卻液溫度達到106℃時，散熱器百葉窗通過回縮彈簧打開，并在冷卻液溫度為98℃時再次通過調節(jié)元件關閉。

圖19　散熱器風扇百葉窗

(全文完)