奔馳M發(fā)動(dòng)機(jī)詳解

1、銷售名稱C 180 KompressorC 200 KompressorC 230 KompressorC 200 CGI設(shè)計(jì)名稱M271 E 18 MLM271 DE 18 ML發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)271.946271.940271.948271.942排量1796 cc缸徑82 / 85 mm壓縮比109.5910.5氣門4火花塞1噴射/點(diǎn)火形式SIM 4 LKESIM 4 LDE功率 kW (PS) at rpm105 (143) at 5200120 (163) at 5500141 (佃 2) at 5800125 (仃 0) at 5300扭矩 Nm at rpm220 at 2500 -

2、4200240 at 3000 - 4000260 at 3500 - 4000250 at 3000 -4500油耗 L/100 km/hNEFZ8.48.69.27.8 (SP) Sulfur-freeM271缸體缸體使用鑄鋁，缸套使用鑄鐵，可以維修一次發(fā)動(dòng)機(jī)被設(shè)計(jì)成基礎(chǔ)排量 displacement of 1796 cc.105 kW/143 HP in C 180 Kompressor120 kW/163 HP in C 200 Kompressor125 kW/170 HP in C 200 CGI141 kW/192 HP in C 230 Kompressor發(fā)動(dòng)機(jī)的命名不在依照

3、排氣量，而是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出，機(jī)械增壓器相上一代發(fā)動(dòng)機(jī)但 更加有效率，而且使得中段扭矩的輸出更加理想。汽缸蓋：KE與DE的汽缸蓋是不同的，DE型的汽缸蓋如上圖，一個(gè)進(jìn)氣管有兩個(gè)進(jìn)氣口，使用鑄鋁。而且發(fā)動(dòng)機(jī)象M111 樣使用四氣門，火花塞在中間，DE型的噴油頭在兩個(gè)進(jìn)氣口 之間。活塞左圖是KE型的活塞，右圖是DE型的活塞，DE型的活塞為使得濃混合氣更加靠近火花 塞所以改變了活塞頂部活塞高度：DE 34.9 mm活塞高度：KE 29.9 mm機(jī)油泵Lanchester balance：為了減低 2次慣性力(2nd order forces of inertia)所以安裝了 Lanchester b

4、alancer, Lan chester bala nee在安裝時(shí)需要初始位置，同時(shí) Lan chester bala nee與機(jī)油泵安裝在一 起。產(chǎn)生的機(jī)油壓力在2.5至3大氣壓反面部分負(fù)荷曲軸箱通風(fēng)和部分負(fù)荷油氣分離器滿負(fù)荷曲軸箱通風(fēng)和滿負(fù)荷油氣分離器曲軸箱通風(fēng)/油氣分離器：M271裝備兩個(gè)曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)：*部分負(fù)荷曲軸箱通風(fēng)和部分負(fù)荷油氣分離器-*滿負(fù)荷曲軸箱通風(fēng)和滿負(fù)荷油氣分離器部分負(fù)荷曲軸箱通風(fēng)(如圖)，上面的黑蓋是油氣分離器，為防止超壓的空氣通過管線上安裝有單向閥。注意安裝方向滿負(fù)荷曲軸箱通風(fēng) 在氣門室蓋上180°凸緣凸輪軸:M271使用雙頂置，雙可變正時(shí)系統(tǒng)。DE發(fā)動(dòng)機(jī)

5、的排氣凸輪軸是有相位差的，兩氣門開啟不同步，這樣使得排氣得到了改進(jìn)。DE型發(fā)動(dòng)機(jī)與KE型發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸也不相同，它們的凸輪曲線不同。M271發(fā)動(dòng)機(jī)使用與111 EVO and 137,相同的180°凸緣,在點(diǎn)火時(shí)系統(tǒng)使用（TPO - TruePower On”也就是在Ignition ON時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元就知道一缸 TDC皮帶驅(qū)動(dòng)：兩種皮帶長(zhǎng)度：2420 mm （帶空調(diào)壓縮機(jī)）：2315 mm （不帶空調(diào)壓縮機(jī)）真空泵：真空泵由排氣凸輪驅(qū)動(dòng)，并提綱潤(rùn)滑，該真空泵也用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的。保養(yǎng)：當(dāng)前保養(yǎng)間隔如下：火花塞80,000 km空氣濾芯60,000 km檢查更換120,000 km或

6、5年汽油濾芯在油箱內(nèi)，等壽命。機(jī)油：到2002年9月每15,000 km第一次后間隔20,000 km凸輪軸調(diào)整：功能B2/5Hot film mass air flow sen sorCANCon trol Area Network （data bus）G3/2Oxyge n sen sor upstream of CATN3/10ME-SFI co ntrol moduleN10/1Driver-side SAM control module with fuse and relay moduleN15/3ETC control moduleY49Exhaust凸輪軸電磁閥Y49/1進(jìn)氣 凸

7、輪軸 電磁閥對(duì)于新型M271發(fā)動(dòng)機(jī)裝備雙可變凸輪機(jī)構(gòu)，新開發(fā)的帶調(diào)整閥的葉片式調(diào)整機(jī)構(gòu)，該結(jié) 構(gòu)可以保證凸輪軸持續(xù)調(diào)整，進(jìn)氣凸輪被設(shè)計(jì)成“提前”30。曲軸角，而排氣凸輪軸被設(shè)定成“置后” 40。曲軸角。與M111 EVO 對(duì)比它有如下優(yōu)點(diǎn)：?在滿負(fù)荷的情況下提綱更好的扭矩。* ?降低燃油的消耗* ?降低尾氣的排放凸輪軸的調(diào)整機(jī)構(gòu)由中心螺絲固定在各凸輪軸前端，分別由進(jìn)氣凸輪軸電磁閥（Y49/1）和排氣凸輪軸電磁閥（Y49）.凸輪軸電磁閥：它們依據(jù)ME-SFI控制單元的map操作，它依據(jù)PWM信號(hào)工作.凸輪軸調(diào)節(jié)器凸輪軸調(diào)節(jié)器的機(jī)油供給是通過凸輪軸.一旦電磁閥工作帶有壓力的機(jī)油會(huì)通過控制塞進(jìn) 入凸

8、輪軸調(diào)節(jié)器?？刂迫拈_度將依據(jù)相應(yīng)的控制決定進(jìn)入凸輪軸調(diào)節(jié)器的機(jī)油量。實(shí) 現(xiàn)上述功能是控制塞控制機(jī)油通過大小不同的孔來達(dá)到的。凸輪軸正時(shí)是應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)凸輪軸上的凸緣，如果電磁閥不工作那么凸輪軸調(diào)節(jié)器的彈簧 將凸輪軸復(fù)位。凸輪軸調(diào)節(jié)器內(nèi)有一個(gè)限位螺絲，防止其內(nèi)部機(jī)構(gòu)在大約1800 rpm時(shí)依靠離心力打開，但當(dāng)轉(zhuǎn)速比較低時(shí)（如:1000RPM）時(shí)將依靠掖壓打開.請(qǐng)?zhí)貏e注意：凸輪軸調(diào)節(jié)器上的字母不同，不要裝反：“A排氣凸輪軸“ E進(jìn)氣凸輪軸.EGR:汽油直接噴射M271發(fā)動(dòng)機(jī)（DE型）EGR:126Secon dary air injectio n comb. ValveaExhaust gas fr

9、om exhaust sidebExhaust gas to in take/charge lineB11/4Coola nt temperature sen sorB37Pedal value sen sorG3/2Oxyge n sen sor upstream of CATL5Cran kshaft positi on sen sorM16/6Throttle valve actuatorN3/10ME-SFI co ntrol moduleN10/1Driver-side SAM control module with fuse and relay moduleY27Exhaust g

10、as recalculatio n valveY76Injector為降低汽油直接噴射M271發(fā)動(dòng)機(jī)理論上的高NOx的排放，所以M271 DE安裝外部EGR閥 （Y27）在發(fā)動(dòng)機(jī)的前端,它接受ME-SFI控制單元的PWM信號(hào),該EGR信號(hào)不斷的測(cè)試，也就 是該系統(tǒng)非常強(qiáng)調(diào)診斷.尾氣供給給發(fā)動(dòng)機(jī)在排氣一側(cè)，是通過二次空氣噴射閥.這樣使得空/燃比中的氧氣含量降 低，所以發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒溫度就會(huì)降低使得尾氣中 NOx含量的降低，同時(shí)由于空氣量中含有 尾氣成分所以ME-SFI控制單元將降低燃油噴射的量，使得發(fā)動(dòng)機(jī)降低燃油消耗.當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在分層燃燒時(shí)尾氣含量將依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷與轉(zhuǎn)速，最大達(dá)到28%.這個(gè)含量

11、大約是現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)的兩倍（如:M112發(fā)動(dòng)機(jī)）.a尾氣從排氣側(cè)b尾氣流入進(jìn)氣歧管c插頭d插頭蓋e閥室外部EGR:通過（Y27 flat-seat valve）的工作測(cè)量尾氣流量,它將依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元中的 map工作. 工作條件：水溫在60到110 C之間發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速< 3500 rpm部分負(fù)荷內(nèi)部EGR:該發(fā)動(dòng)機(jī)不僅有外部EGR而且有內(nèi)部EGR.根據(jù)氣門的重疊角,也就是兩根凸輪軸的相對(duì) 位置，將尾氣循環(huán)的比例控制在4%到12%之間，這樣發(fā)動(dòng)機(jī)總共的尾氣循環(huán)比例可以高達(dá)35%.二次空氣噴射：126Secon dary air injectio n comb in ati on valve12

12、8Check valveaVacuum supply from in take mani foldbInjected air from in take/charge aircInjected air from cyli nder headB2/5Hot film mass air flow sen sorB11/4Coola nt temperature sen sorG3/2Oxyge n sen sor upstream of CATL5Cran kshaft positi on sen sorM16/6Throttle valve actuatorN3/10ME-SFI co ntrol

13、 moduleY32Secon dary air inj. switchover valve為了滿足排放要求,所以新型M271安裝了二次空氣噴射,所需的空氣直接通過進(jìn)氣/增壓線 路通過 Secondary air injection combination valve (12)進(jìn)入排氣一側(cè).發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管的真 空通過單向閥控制 9 recirculati on valve (Y32)操作 sec on dary air injectio n comb in ati on valve (126) 將增壓器加壓的空氣噴入排氣一側(cè)再循環(huán)閥(Y32)再循環(huán)閥(Y32)通過帶有單向閥的管子從進(jìn)氣歧管取得

14、真空,當(dāng)它要工作時(shí)就會(huì)將secondary air injection comb in ation valve (126)打開將增壓器加壓后的空氣流入汽缸蓋和曲軸箱，并通過汽缸蓋流入排氣一側(cè).Secondary air injection combination valve(126)左圖)The sec on dary air injectio n comb in ati on valve (126)有如下功能:它應(yīng)保證連接于進(jìn)氣：增壓與排氣一側(cè)：它應(yīng)防止排氣回流:它應(yīng)防止空氣吸入排氣口The sec on dary air injectio n comb in ati on valve (1

15、26)鄰接在:a從進(jìn)氣：增壓端得到要噴射的氣體:b噴射空氣到汽缸蓋排氣端.c從二次空氣轉(zhuǎn)換閥到得到真空d二次空氣噴射轉(zhuǎn)換閥通風(fēng)e排氣到進(jìn)氣端二次空氣噴射轉(zhuǎn)換閥(右圖)二次空氣噴射轉(zhuǎn)換閥(Y32)由ME-SFI控制單元通過接地控制，在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后在滿足下列 條件后最多工作150秒:水溫 > 10 C°< 60 C:發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速< 3000 rpm鳥節(jié)氣門不是全開當(dāng)上述情況發(fā)生時(shí)二次空氣噴射將終止，直至水溫升至60 C后在降至40 CSecondary air injection combination valve汽油噴射與點(diǎn)火系統(tǒng)1 Con trol module pl

16、ug for engine2 Con trol module plug for vehicleControl module SIM 4 LKE/LDE Siemens Integrated Engine control4汽缸：汽油進(jìn)氣口噴射LKE:汽油直接噴射LDEM271 (SIM 4)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)在M111 EVO發(fā)動(dòng)機(jī)上已經(jīng)應(yīng)用.它已經(jīng)進(jìn)一步發(fā)展成符 合當(dāng)前最先進(jìn)的M271的需要.所有的發(fā)動(dòng)機(jī)控制現(xiàn)在集成于發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元中在以前的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元中，它通過CAN-C總線系統(tǒng)與其他控制單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交換新型 控制單元將通過bi-serial界面與發(fā)電機(jī)進(jìn)行聯(lián)系,它通過CAN與NOx傳感器聯(lián)

17、系.由于DE噴射系統(tǒng)的噴油頭能量供給集成于發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元內(nèi)，所以發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元安裝 于空氣濾芯上以得到更好散熱.KE與DE發(fā)動(dòng)機(jī)的唯一不同：所有車身與方向盤位置的不同將通過制造過程中輸入的varia nt cod ing加以區(qū)分雙處理器概念：雙處理器在控制單元中并行處理，這樣可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)分開進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控(如：點(diǎn)火與噴油脈 沖的輸出)其他功能(如:lambda控制，點(diǎn)火點(diǎn)和噴油量的計(jì)算)將延遲進(jìn)行.駕駛員適應(yīng)系統(tǒng) Driver-adaptive control (AAD)發(fā)動(dòng)機(jī)電子加速踏板使用傳感器控制已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)，”節(jié)氣門開度及加速踏板值”,那么它的 特性將反映駕駛員的駕駛習(xí)慣，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元

18、將依據(jù)駕駛員的習(xí)慣調(diào)整控制單元內(nèi)部特 性曲線,使得發(fā)動(dòng)機(jī)作出適合駕駛員的調(diào)整.發(fā)動(dòng)機(jī)的診斷從新開發(fā)的診斷系統(tǒng)將監(jiān)測(cè)所有的輸入輸出信號(hào).除此之外還將通過診斷鏈監(jiān)測(cè)執(zhí)行單元 和相關(guān)部件，出于服務(wù)目的系統(tǒng)還通過相同方式監(jiān)測(cè)排放系統(tǒng)在符合EU 4與美規(guī)車上當(dāng)排放系統(tǒng)有故障時(shí)“CheclEngine '將亮起.M271發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油供給與噴油系統(tǒng)W203車型17油軌40膜片減噪閥51接口55/1帶燃油壓力調(diào)整閥的燃油濾芯（W211在油箱內(nèi)）75油箱M3燃油泵丫62噴油頭a到燃油濾芯的管線（油箱內(nèi)）b到燃油濾芯的管線c 回油管至U suction jet pumpd到油軌的燃油管線在W211車型上汽

19、油濾芯已經(jīng)集成在油箱內(nèi)，它通過油箱上的孔通風(fēng) 油箱的設(shè)計(jì)與零部件86固定螺母87止推簧88燃油供給模塊89/1左側(cè)蓋Pin 1油泵接地Pin 2燃油顯示傳感器Pin 3燃油顯示傳感器Pin 4油泵87火89/2右側(cè)蓋90到A燃油壓力管線91燃油連接管線95 Sucti on jet pumpB4/1燃油顯示傳感器，左B4/2燃油顯示傳感器,右B4/3油箱壓力傳感器（I）M3燃油泵A到汽油濾芯B從燃油調(diào)整閥返回的C從左側(cè)油箱室到燃油供給模塊17油軌55/1帶燃油壓力調(diào)整閥的燃油濾芯75油箱L5曲軸信號(hào)傳感器M3汽油泵N3/10 ME-SFI控制單元N10/1 Driver-side SAM 控制

20、單元N10/2kA汽油泵繼電器N73 EIS控制單元Y62噴油頭CAN Data bus （Con trol A rea Network）汽油泵工作：lgnition ON:為防止汽油在汽缸蓋上涌出 汽油泵大約工作5秒（可以聽到）. 幕通過曲軸位置信號(hào)得到啟動(dòng)信號(hào)：通過TN信號(hào)得到發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào).汽油泵(M3)通過汽油泵繼電器(N10/2kA)供電工作汽油泵繼電器集成在后SAM控制單元 (N10/2)上.汽油泵繼電器通過ME-SFI控制單元接地加以控制，汽油泵在后SAM控制單元上 還有一個(gè)30 A的保險(xiǎn).汽油濾芯： 油軌：帶密封環(huán)的噴油頭(Y62)與燃油壓力緩沖閥(40)和油壓測(cè)試接口 (51

21、)集成在一起。M271DE型的燃油系統(tǒng)：18油軌19匯合點(diǎn)20高壓泵20/1高壓泵驅(qū)動(dòng)55/1帶壓力控制器的汽油濾芯75油箱a汽油濾芯(內(nèi)部)b汽油濾芯(外部)c 回至 U sucti on jet pumpd 進(jìn)入 frame base前e進(jìn)入高壓泵之前f到油軌的高壓管 g高壓泵回油管B4/6油軌壓力傳感器M3低壓油泵Y74壓力調(diào)節(jié)閥Y76噴油頭低壓區(qū)M271發(fā)動(dòng)機(jī)燃油通過兩級(jí)式的汽油泵(M3)通過油管(a, b)流入帶有膜片式壓力調(diào)節(jié)器的汽 油濾芯(55/1)產(chǎn)生3-5巴的壓力并將多余的燃油從壓力控制器直接流入回油管 (c)流回油箱Fuel is delivered as in the M271 with port injection from the 2-stage fuel pump over a pipe