2018款保時捷Cayenne V6發(fā)動機新技術(shù)（三）

哈爾濱/郝春林

（8）凸輪軸調(diào)節(jié)器的三角橢圓鏈輪的對齊

在安裝凸輪軸調(diào)節(jié)器時，由于鏈輪的三角橢圓形狀，必須注意凸輪軸調(diào)節(jié)器的正確對齊，如圖39所示。出于此目的，在鏈輪上有一個標記。必須根據(jù)汽缸蓋罩上的標記將凸輪軸調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)到正確位置。

┃ 圖39 三角橢圓鏈輪的位置

安裝用于固定凸輪軸的鎖緊跨接件：

凸輪軸的位置通過軸末端的槽固定（使用鎖緊跨接件，如圖40所示），必須在將汽缸蓋罩安裝到汽缸蓋上之前完成上述工作。

┃ 圖40 用于將凸輪軸固定在調(diào)節(jié)位置的鎖緊跨接件

（9）用于設(shè)置正時的過程

通過在凸輪軸的鎖緊跨接件和研磨位置上使用專用的銷，確保凸輪軸和鎖緊跨接件正確定位。

其次，使用鎖緊螺釘將曲軸固定到位，鎖緊螺釘通過曲軸箱上的孔擰入到曲軸曲柄臂（介于汽缸3與5之間）。

在調(diào)節(jié)器中使用頂住工具墊圈預(yù)緊正時傳動機構(gòu)。

然后，用螺栓根據(jù)指定的擰緊順序（初擰和最終擰緊）將調(diào)節(jié)器和凸輪軸連接在一起。

┃ 圖41 平衡軸

（10）平衡軸

內(nèi)部V形槽中的平衡軸由曲軸上的齒輪驅(qū)動，如圖41所示。它以發(fā)動機轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，與發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)方向相反。因此對一階慣性矩進行補償。為了減少內(nèi)部摩擦，平衡軸安裝在汽缸體中的滾針軸承上。

7.進氣系統(tǒng)組件

V6渦輪增壓汽油發(fā)動機中的進氣道主要集成在汽缸蓋中，進入的氣體從節(jié)氣門通過擰到汽缸蓋上的塑料進氣分配器傳送到喇叭形的進氣口中，可以在進氣通道的設(shè)計中省去進氣歧管翼板，如圖42所示。

┃ 圖42 進氣側(cè)的剖面

┃ 圖43 發(fā)動機中的真空供應(yīng)部件

8.真空供應(yīng)

用于供應(yīng)真空的真空泵由汽缸列2上的排氣凸輪軸驅(qū)動。如果在發(fā)動機轉(zhuǎn)速接近怠速時在進氣道中存在真空，則在汽缸列2的進氣歧管上包括止回閥的連接也可以提供附加支撐作用，如圖43所示。

9.排氣歧管

整合式排氣歧管也鑄造在內(nèi)部，四周額外由冷卻液包圍，如圖44所示。這一出色的熱傳導(dǎo)設(shè)計對發(fā)動機的預(yù)熱階段有著積極影響，并因此可以減少耗油量。

┃ 圖44 汽缸蓋中整合式排氣歧管的位置

10.潤滑系統(tǒng)

對潤滑系統(tǒng)的機油回路油道進行了新的設(shè)計，以便優(yōu)化機油流動，從而盡可能減少壓力損失。因此，可以進一步降低機油泵輸出和機油泵的功耗，這有助于實現(xiàn)優(yōu)異的總體發(fā)動機耗油量和排放水平。

（1）機油回路

機油回路（如圖45所示）的技術(shù)特性是：

◆完全可變的圖譜控制式葉片機油泵

◆切換的活塞冷卻噴嘴

◆恒溫控制式機油冷卻器

（2）機油泵

機油泵由發(fā)動機皮帶側(cè)上的曲軸通過7mm的套筒鏈驅(qū)動，如圖46所示。該鏈條由聚酰胺葉片彈簧傳動鏈張緊裝置張緊，并且沒有液壓減震。這一設(shè)計簡單、堅固并且成本低廉。此外，還可以減少機油循環(huán)量。

所需機油壓力取決于負荷要求和發(fā)動機轉(zhuǎn)速。使用不同的環(huán)境條件（例如，發(fā)動機溫度）進行計算。所需的機油壓力在圖譜中計算。單獨不同系統(tǒng)（例如凸輪軸控制器、廢氣渦輪增壓器、連桿軸承和活塞冷卻）的要求需要考慮，并且確定機油壓力控制閥信號。由于啟用該閥（PWM），機油從主機油道流入泵控制室。泵中調(diào)節(jié)環(huán)的位置發(fā)生變化，因此供油速度和機油壓力也會改變。

┃ 圖45 機油回路

┃ 圖46 機油泵

┃ 圖47 部分供給

部分供給（如圖47所示）：控制室中的機油壓力以及泵供給量因脈沖占空比而異，泵的工作容積可調(diào)節(jié)，輸出的機油量和機油壓力可以根據(jù)發(fā)動機工況做出調(diào)節(jié)。

最大供給（如圖48所示）：未對控制室施壓，旋轉(zhuǎn)滑塊偏轉(zhuǎn)至最大限度，泵的工作容積最大，因此可以實現(xiàn)最大機油壓力和最大供給量。

┃ 圖48 最大供給

（3）機油濾清器模塊

機油濾清器模塊（如圖49所示）安裝在發(fā)動機的內(nèi)部V形槽中，很容易夠到，更換時操作方便。

┃ 圖49 機油濾清器模塊

模塊殼體包含一個止回閥，可以防止在發(fā)動機關(guān)閉時廢氣渦輪增壓器中的機油油位下降。因此，在發(fā)動機啟動后，在廢氣渦輪增壓器潤滑點處將非?？斓乩鄯e所需的機油壓力。

殼體左下側(cè)有一個放油閥，在更換濾芯時，機油可以從機油濾清器模塊流入油底殼。

機油濾清器模塊的蓋包含一個機油濾清器旁通閥，開啟壓力大約為250kPa（相對壓力）。

（4）機油冷卻器

機油的冷卻在發(fā)動機的大多數(shù)工作范圍中是不必要的。

如果機油冷卻器被旁通，則整個回路中的壓力損失將降低。然后，機油泵可以提供更低的供油速度。在冷啟動后可以獲得進一步的優(yōu)勢，因為縮短了對機油進行加熱所需的時間。

機油冷卻器上游安裝的節(jié)溫器用于打開和關(guān)閉旁路，在溫度達到約110℃時它開始打開，整個橫截面在機油溫度大約為125℃時打開，如圖50～圖52所示。

（5）活塞頂冷卻

對于新款V6渦輪增壓汽油發(fā)動機，并非要求在所有運行狀態(tài)下都通過噴射油來冷卻活塞頂。因此，活塞冷卻是可切換的。

通過增大機油壓力對活塞進行冷卻。如果超過了250kPa（相對壓力），噴嘴氣門將頂著壓縮彈簧力而打開，并且將發(fā)動機的主油道連接到活塞冷卻噴嘴和機油壓力開關(guān)所連接到的油道，如圖53所示。該噴嘴氣門擰入汽缸體中機油冷卻器下方，如圖54所示。

┃ 圖50 帶機油冷卻器連接的機油濾清器模塊

┃ 圖51 旁路關(guān)閉：機油流過機油冷卻器

┃ 圖52 旁路打開：機油流經(jīng)機油冷卻器

┃ 圖53 活塞頂冷卻部件的安裝位置

（6）機油壓控制閥和傳感器、壓力開關(guān)（如圖55所示）

機油壓力傳感器：測量當前機油壓力以便控制完全可變機油泵，機油壓力數(shù)據(jù)通過SENT信號轉(zhuǎn)發(fā)給發(fā)動機控制單元。

機油壓力開關(guān)：就噴嘴氣門是否已關(guān)閉向發(fā)動機控制單元提供反饋，在30～60kPa的范圍切換。

┃ 圖54 活塞噴嘴的安裝位置

┃ 圖55 機油壓力控制閥和傳感器、壓力開關(guān)位置

┃ 圖56 機油油位和機油溫度傳感器的安裝位置

機油溫度傳感器：NTC測量主油道中的當前機油溫度。

機油壓力控制閥：由250Hz、0～1A下的12V PWM輸入信號啟用。

故障保護：（故障安全）如果電動啟用失敗，機油泵將在高壓電平下供油。

機油油位和機油溫度傳感器（如圖56所示）：檢測機油溫度和機油油位，通過PWM信號轉(zhuǎn)發(fā)有關(guān)機油油位和機油溫度的信息。

11.曲軸箱通風

在新款3.0L V6渦輪增壓汽油發(fā)動機中，曲軸箱通過汽缸列2進行通風。

竄氣在汽缸體中機油擋油盤的下游消除。竄氣經(jīng)過油底殼上部和汽缸體中的管道，傳輸至汽缸蓋。通風模塊用螺栓固定到汽缸列2的汽缸蓋罩上，竄氣在這里進行非常精細的清潔。

在機油收集室中收集在機油分離器模塊中分離的機油，重力閥位于此處，在以下情況下此閥將打開：

◆機油柱超過0.8kPa

◆發(fā)動機已停止

◆發(fā)動機正在怠速運轉(zhuǎn)

（1）粗機油分離器

竄氣的流量在大容量汽缸蓋中降低，大容量汽缸蓋充當粗機油分離器。

（待續(xù)）