汽車發(fā)動(dòng)機(jī)講義,有車族多了解了解你的愛車.ppt

1、,MITSUBISHI4G69 MIVEC 發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)要點(diǎn),目錄,發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),主要參數(shù)比,性能比較,頂面,正面,左面,右面,為對應(yīng)碰撞性能,發(fā)電機(jī)與動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵位置對換,并增加與轉(zhuǎn)向機(jī)間間隙,發(fā)電機(jī),發(fā)動(dòng)機(jī)外觀,采用帶自動(dòng)張緊器的螺旋 式輔機(jī)驅(qū)動(dòng)系,効率向上 ,高効率,真円採用 ,內(nèi)面粗度向上 ,角 內(nèi)臓 ,式 電子制御,各気筒獨(dú)立 （採用）, ,與4G64相比主要的改良內(nèi)容(1/2), 吸気拡大 排気化 水流改良,動(dòng)弁系 機(jī)構(gòu)追加 徑拡大 荷重低減,次世代化, 拡大 水流改良 淺溝化 落改良,小型軽量 12噴孔微粒化,鈑金式燃油分配管,小型化風(fēng)冷型步進(jìn)電機(jī)式 EGR閥, 徑拡大 追加 軽量

2、化 低張力化, 軽量化, 軽量化, 軽量化,與4G64相比主要的改良內(nèi)容(2/2),發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械部分的改良,搖臂蓋,使用鑄鋁材質(zhì)的設(shè)計(jì)減少噪音。,氣缸蓋,增加進(jìn)氣與排氣門的直徑，使口徑做到最佳的改善。 修改機(jī)油下落、析出孔的位置，減小機(jī)油的進(jìn)入量。,缸體(1/4),為減輕重量，缸體的高度縮?。ㄅc4G63相同）。 為加快預(yù)熱、減低油耗，水套的深度減小。 為消除活塞上下運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的曲軸箱內(nèi)壓力的脈動(dòng)，減小摩擦，在1#、2#和3#、4#汽缸間的缸徑部隔板上增加連通孔。,缸體(2/4),機(jī)油排出孔的位置及油道的形狀都經(jīng)過改變。,缸體(3/4),來自水泵的冷卻液進(jìn)入口的形狀已經(jīng)過修改。,缸體(4/4),為減

3、少水套內(nèi)的鑄造殘砂，又要保證缸孔的變形量與現(xiàn)在一致， 擴(kuò)大缸體冷卻液口的形狀。,連桿,為實(shí)現(xiàn)輕量化623g/個(gè)530(-93)g/個(gè) ， 改變了小端頭和連桿部形狀。,活塞,減小活塞偏心量,減小壓縮高度,鍍鉬,減小火力岸,曲軸,改變平衡配重的形狀使曲軸的重量減輕,4G69曲軸整體形狀,平衡軸,與重量減輕的活塞與連桿一樣，平衡軸改變了平衡軸的不平衡配重以減輕重量。,去除平衡軸配重,曲軸皮帶盤,增加驅(qū)動(dòng)皮帶盤的直徑 皮帶盤輪轂使用鋁材質(zhì)制成,鋁輪轂,正時(shí)皮帶,寬度縮小設(shè)計(jì)是用來減少正時(shí)皮帶的摩擦以及重量,正時(shí)罩蓋,整體式的曲軸角度傳感器線束與正時(shí)皮帶外蓋,進(jìn)氣歧管,口徑及長的設(shè)計(jì)可以改善低速，中速以

4、及高速時(shí)的扭力。開口具備最佳的擴(kuò)張管口形狀并且改善管口的粗糙面以減少氣流的阻力,排氣歧管,使用雙排氣管及凸緣板的厚度減少,使用大尺寸隔板,油底殼,使用鍍鋅鋼板，并且使用隔板安裝在軸承蓋的底部。,MIVEC,可變正時(shí)與氣門升程的電子控制系統(tǒng),【MIVEC目的】 MIVEC機(jī)構(gòu)是在SOHC四氣門發(fā)動(dòng)機(jī)上設(shè)置的在低速時(shí)使兩個(gè)進(jìn)氣門升程存在高度 差,而高速時(shí)兩個(gè)進(jìn)氣門升程加大的凸輪切換機(jī)構(gòu). 在發(fā)動(dòng)機(jī)低速工況時(shí),依靠兩個(gè)進(jìn)氣門的升程差來加強(qiáng)缸內(nèi)混合氣的流動(dòng),并因更 充分的燃燒來達(dá)到降低排放,減少油耗,提高扭矩的目的;在發(fā)動(dòng)機(jī)高速工況時(shí),通 過增加進(jìn)氣門的開啟時(shí)間及升程,使發(fā)動(dòng)機(jī)因進(jìn)氣量增加而獲得更高的

5、動(dòng)力輸出.,氣門機(jī)構(gòu) 與現(xiàn)行 4G64 S4 MPI發(fā)動(dòng)機(jī)比較： 進(jìn)氣搖臂上增加凸輪切換裝置。 進(jìn)、排氣門直徑增大，性能提高。 進(jìn)、排氣門彈簧不通用，減小摩擦（彈簧負(fù)荷減?。?29,30.5,20,Ex,Ex,20,22,In,搖臂軸外徑(mm),38,22,33,34,In,氣門外徑(mm),Ex,Ex,氣門彈簧 荷重 P1/P2(N),41,In,氣門間距(mm),26,In,氣門夾角(deg),4G64-S4,4G69 MIVEC,Ex,In,267/718,235/540,267/718,226/469,氣門機(jī)構(gòu)基本截面圖,MIVEC凸輪軸,高升程凸輪（進(jìn)氣）,中升程凸輪（進(jìn)氣）,低

6、升程凸輪（進(jìn)氣）,排氣凸輪,高揚(yáng)程（10mm）,低揚(yáng)程（9.2mm）,排氣,少量重疊,多量重疊,高速模式,低中速模式,排氣氣門正時(shí)（固定） EO:58BBDCEC:18ATDC,進(jìn)氣氣門正時(shí),MIVEC氣門正時(shí),A-A,T形桿臂部,活塞切換,切換油圧,(潤滑油),潤滑油,低升程凸輪用搖臂,中升程凸輪用搖臂,排氣搖臂軸,進(jìn)氣搖臂軸,高升程凸輪用T形桿,彈簧,切換活塞,T形桿臂部,排氣搖臂,托架,進(jìn)氣高升程凸輪,進(jìn)氣中升程凸輪,進(jìn)氣低升程凸輪,排氣升程凸輪,空擺,接觸,臂彈簧,托架,MIVEC構(gòu)造,動(dòng)作系統(tǒng)示意圖,機(jī)油濾清器,儲(chǔ)壓器組件,進(jìn)氣側(cè),排氣側(cè),機(jī)油控制閥組件,進(jìn)氣搖臂A(低升程),進(jìn)氣搖

7、臂B(中升程),T形桿(高速),排氣側(cè)搖臂,復(fù)位彈簧,機(jī)構(gòu),低速工況,當(dāng)油壓控制閥在關(guān)閉狀態(tài)時(shí),進(jìn)氣搖臂內(nèi)的切換油壓小于某一定值,切換活塞不工作,高速搖臂T形桿 的兩臂與兩進(jìn)氣搖臂未鎖死,進(jìn)氣門分別在低、中升程凸輪驅(qū)動(dòng)下工作。,空擺,在低升程凸輪驅(qū)動(dòng)下工作,在中升程凸輪驅(qū)動(dòng)下工作,MIVEC低速工況,高速工況,在高升程凸輪驅(qū)動(dòng)下工作,油壓控制閥開啟切換油壓動(dòng)作,當(dāng)油壓控制閥在開啟狀態(tài)時(shí),進(jìn)氣搖臂內(nèi)的切換油壓大于某一定值,切換活塞被頂起,高速搖臂T形桿 的兩臂與兩進(jìn)氣搖臂鎖死,兩進(jìn)氣門在高升程凸輪驅(qū)動(dòng)下工作。,MIVEC高速工況,發(fā)動(dòng)機(jī)在3500rpm進(jìn)行低速狀態(tài)和高速狀態(tài)凸輪的切換。 為確保切

8、換瞬時(shí)的油壓,而不發(fā)生切換失誤,特設(shè)置了儲(chǔ)壓器。,儲(chǔ)壓器,油壓控制閥,切換活塞,低速狀態(tài),高速狀態(tài),油壓控制閥濾清器,油道,MIVEC動(dòng)作,MIVEC機(jī)油壓力控制閥（OCV),來自搖臂,往油底殼,來自搖臂,來自缸體,往搖臂,機(jī)油壓力控制閥關(guān)閉 DUTY 0%,機(jī)油壓力控制閥打開 DUTY 100%,往油底殼,來自缸體,往搖臂,性能提高項(xiàng)目,發(fā)動(dòng)機(jī)電控部分的改良,系統(tǒng)圖,1、1，4缸氧傳感器 2、2，3缸氧傳感器 3、凸輪軸位置傳 感器 4、水溫傳感器 5、曲軸角度傳感器 6、爆震傳感器 7、節(jié)氣門位置傳 感器（主） 8、節(jié)氣門位置傳 感器（副） 9、進(jìn)氣溫度傳感器 10、空氣流量傳 感器 11

9、、（進(jìn)氣壓力傳感器）,電源電壓 點(diǎn)火開關(guān)IG 點(diǎn)火開關(guān)IG 空調(diào)開關(guān) 空調(diào)負(fù)載信號 空調(diào)壓力傳感器 動(dòng)力轉(zhuǎn)向器開關(guān) 發(fā)電機(jī)FR端 油門踏板位置開關(guān) 油門踏板位置傳感器（主、副） 車速傳感器M/T 防手動(dòng)換檔開關(guān),發(fā)動(dòng)機(jī) ECU 大氣壓力傳感器,1、機(jī)油調(diào)節(jié)閥 2、節(jié)氣門伺服 系統(tǒng) 3、噴油器 4、EGR電磁閥 5、凈化控制 電磁閥,引擎控制繼電器 燃油泵繼電器 空調(diào)壓縮機(jī)繼電器 節(jié)氣門伺服繼電器 點(diǎn)火線圈 風(fēng)扇控制器 故障警告燈 控制繼電器 診斷信號 發(fā)電機(jī)G端 轉(zhuǎn)速計(jì) 1，4，2，3缸氧 傳感器,空氣流量傳感器 1) 外觀圖,單位： mm,2) 工作原理,傳感阻抗,傳感阻抗,膜片,薄膜,矽膠

10、基底,矽膠基底,空氣,空穴,Karman渦流,薄膜,質(zhì)量流率(g/s),體積流率(L/s),頻 率 (Hz),電 流 (A),通道A感測,通道B感測,空氣,曲軸角度傳感器與凸輪軸位置傳感器 1) 感應(yīng)盤與感應(yīng)套筒,曲軸角度傳感器感應(yīng)盤,凸輪軸位置傳感器感應(yīng)套筒,曲軸角度傳感器,凸輪軸位置傳感器,2)曲軸角度傳感器與凸輪軸位置傳感器波形,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)2圈 (凸輪軸轉(zhuǎn)1圈),節(jié)氣門位置傳感器 (非接觸霍爾 IC 式) 1) 位置,節(jié)氣門,節(jié)氣門體,節(jié)氣門位置 傳感器,固定在馬達(dá)罩,發(fā)動(dòng)機(jī)-ECU,霍爾 IC,定子,軛,電磁鐵,節(jié)氣門軸,霍爾 IC,磁通量方向,全閉,全開,霍爾 IC 輸出電壓是依據(jù) 磁

11、通量密度的變化而改變,高電壓,低電壓,2) 工作原理,節(jié)氣門開度,(全閉),(全開),Main(主),Sub(副),輸出電壓(V),燃油(4G69) 13-8,節(jié)氣門位置傳感器=TPS (非接觸式),彈簧,節(jié)氣門齒輪,中間齒輪,直流馬達(dá),節(jié)氣門位置傳感器=TPS(電磁鐵),ETV （直流馬達(dá)式電控節(jié)氣門系統(tǒng)） 1) 結(jié)構(gòu),節(jié)氣門位置 傳感器,節(jié)氣門 控制伺服器,油門踏板 位置傳感器,節(jié)氣門 控制 單元,電流偵測電路,馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路,節(jié)氣門控制伺服繼電器,發(fā)動(dòng)機(jī)ECU,(脈沖寬度控制),發(fā)動(dòng)機(jī) 控制 單元,(TPS),(APS),2）系統(tǒng)圖,3）工作圖,(APS),(TPS),如果ECU 或節(jié)氣門

12、控制器偵測到系統(tǒng)不正常的狀況： - 發(fā)動(dòng)機(jī)警告燈亮。 - 限制節(jié)氣門開度或提供最少可駕駛的供油量來降低發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出。 或是節(jié)氣門控制伺服繼電器強(qiáng)迫停止對直流馬達(dá)的供電。 (2) 緊急操作模式 - 如果節(jié)氣門控制系統(tǒng)完全失效，節(jié)氣門將會(huì)由直流馬達(dá)內(nèi)的彈簧強(qiáng)迫節(jié)氣門開至下圖B位置。,4) 故障時(shí)的安全控制,A,B,節(jié)氣門,節(jié)氣門體,全關(guān),全開,Limp-home mode,當(dāng)更換節(jié)氣門體或發(fā)動(dòng)機(jī)ECU時(shí)，必須進(jìn)行初始化學(xué)習(xí)。 （電瓶線未連接時(shí)不需要做） 步驟-1： 點(diǎn)火開關(guān)至 “ON” 步驟-2： 一秒之后將點(diǎn)火開關(guān)至 “OFF” 步驟-3： 至少等待十秒鐘 注意 ： 若更換節(jié)氣門體或發(fā)動(dòng)機(jī)ECU

13、后，未進(jìn)行初始化學(xué)習(xí)，將會(huì)造成怠速不穩(wěn)。,5)初始化程序,怠速學(xué)習(xí)程序 1) 目的 當(dāng)更換ECU或初始化學(xué)習(xí)時(shí)，會(huì)因?yàn)镸PI內(nèi)的學(xué)習(xí)值不完全而造成怠速不穩(wěn)。 2) 程序 1.起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，熱機(jī)至80C 以上。 2.若發(fā)動(dòng)機(jī)一直處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，則不需要熱機(jī)。 3. 關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)。 4.等待10秒以上，重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。 5. 發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速下運(yùn)行10分鐘，怠速學(xué)習(xí)完畢。 怠速學(xué)習(xí)的前提條件是： 變速箱：N 檔 關(guān)閉全部燈，風(fēng)扇，空調(diào)及其他負(fù)載 水溫達(dá)到80C以上。 注意：若怠速時(shí)熄火，檢查節(jié)氣門是否清潔，再從步驟1做起。,動(dòng)作測試（執(zhí)行器測試）新增項(xiàng)目,點(diǎn)火系統(tǒng),4組點(diǎn)火線圈,曲軸角度傳感器,發(fā)動(dòng)機(jī)-

14、ECU,凸輪軸位置傳感器,系統(tǒng)圖,凸輪軸位置傳感器,主線圈,次線圈,主連接器,功率電晶體,絕緣體,中心核心,外核心,彈簧,火花塞座,次電壓,突波保護(hù)單元,結(jié)構(gòu),單位,外殼,點(diǎn)火線圈與功率電晶體形式： 筆式線圈輕巧： 165g/unit,199,56,86,火花塞 銥合金(Iridium)火花塞： 高效率，壽命長,單位,火花塞間隙： 0.7-0.8mm 極限值： 1.2mm,排放控制,特點(diǎn),與現(xiàn)行4G64控制系統(tǒng)的差別,排放控制策略圖,廢氣排放控制系統(tǒng)的組成,積極式曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng) 蒸發(fā)廢氣系統(tǒng) 廢氣排放控制系統(tǒng),故障診斷,系統(tǒng)圖,積極式曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng),一般描述 積極式曲軸箱通風(fēng)(PCV)系統(tǒng)避免

15、曲軸箱內(nèi)部油氣泄至大氣中。 新鮮空氣從空氣濾清器被送進(jìn)曲軸箱，經(jīng)由通氣軟管和曲軸箱內(nèi)油氣混合。 曲軸箱內(nèi)油氣經(jīng)由PCV 閥流入進(jìn)氣歧管內(nèi)。,PCV閥位置,功能,PCV 閥被設(shè)計(jì)用來根據(jù)進(jìn)氣歧管真空升起柱塞，以適當(dāng)調(diào)整油氣。 換言之，在發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)下所調(diào)節(jié)的油氣是用來維持發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定性，當(dāng)高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)下流量增加時(shí)，是用來改善通風(fēng)性能。,檢查,將PVC閥朝下握著。插入一細(xì)桿，并使用輕微的壓朝PVC閥彈簧底端壓下5-10mm 。在放開桿子后，觀察PVC 閥彈簧是否將桿子推回到原來的位置。 若桿子快速回到原來位置， PVC閥是正常的。 沒有快速回到原來位置，清理或更換PVC 閥。,蒸發(fā)廢氣控制系統(tǒng),蒸

16、發(fā)廢氣系統(tǒng)避免油箱中所產(chǎn)生的汽油蒸氣泄到大氣中。 油箱中所產(chǎn)生的汽油蒸氣過油氣管/軟管，而暫時(shí)儲(chǔ)存在活性碳罐中。 當(dāng)車輛運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，活性碳罐中的汽油蒸氣經(jīng)凈化電磁閥、排氣口和進(jìn)氣歧管，進(jìn)入燃燒室中。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻溫較低或當(dāng)進(jìn)氣較小時(shí)(如當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速時(shí))，電腦會(huì)將凈化電磁閥設(shè)定在關(guān)閉狀態(tài)，關(guān)閉蒸發(fā)油氣入進(jìn)氣歧管內(nèi)。這樣可以確保當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫或低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的蒸發(fā)油氣入，也可以穩(wěn)定排放的程。 蒸發(fā)廢氣強(qiáng)制通風(fēng)閥被置放在活性碳罐與大氣中，來監(jiān)測 蒸發(fā)油氣泄。 此電磁閥正常是關(guān)閉 的。當(dāng)監(jiān)測到OBD-II 蒸發(fā)廢氣泄和關(guān)閉大氣入活性碳灌，它會(huì)轉(zhuǎn)到 ON。油箱的壓差感知器監(jiān)測蒸發(fā)油氣壓，來偵測 OBD-II

17、蒸發(fā)廢氣的蒸發(fā)油氣泄。 燃油溢限制閥和閥是避免燃油溢出。假如車輛在意外中翻覆時(shí)，燃油溢限制閥和閥可以避免燃油的泄。 當(dāng)油箱因?yàn)榧佑偷仍蚨鴫涸黾訒r(shí)，蒸發(fā)廢氣強(qiáng)制通風(fēng)閥會(huì)從油箱中釋放空氣，經(jīng)由活性碳罐入大氣中。當(dāng)油箱壓低時(shí)，蒸發(fā)廢氣強(qiáng)制通風(fēng)閥和空氣濾清器會(huì)提供空氣進(jìn)入活性碳罐中。,系統(tǒng)圖,凈化電磁閥檢查,1. 從凈化電磁閥拆下真空軟管(黑色，有紅色標(biāo)記)。 備注：當(dāng)拆下真空軟管時(shí)，需作記號，使它可重新連接到原來的位置。 2. 拆下線束接頭。 3. 連接手動(dòng)真空泵到凈化電磁閥的管接頭 檢查電瓶直接傳送電壓至凈化電磁閥動(dòng)作 產(chǎn)生的真空，和沒有電瓶電壓這兩者間的密閉性。 電瓶正電壓正常情況 有提供電壓

18、泄真空 無提供電壓維持 真空 5. 測介于凈化電磁閥之間的電阻值。 標(biāo)準(zhǔn)值：22-26 ,廢氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng),廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(EGR)可以低氮氧化物(NOX)的排放。當(dāng)空氣/燃油混合汽燃燒溫在高溫時(shí)， 在燃燒室內(nèi)會(huì)有大的 NOX 產(chǎn)生。因此，這個(gè)系統(tǒng)回收再循環(huán)從氣缸蓋的排氣孔所排出的排放廢氣，經(jīng)由進(jìn)氣歧管到燃燒室去低空氣/燃油混合氣燃燒溫，其結(jié)果可以減少NOX的產(chǎn)生。 EGR 的流量率可以經(jīng)由EGR 閥(步進(jìn)馬達(dá))來控制流量。,控制過程,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫在低溫時(shí)、發(fā)動(dòng)機(jī)怠速或是節(jié)氣門操作在全開位置時(shí)，EGR 閥(步進(jìn)馬達(dá))是保持關(guān)閉，沒有任何的EGR。在發(fā)動(dòng)機(jī)熱車后，EGR 閥(步進(jìn)馬達(dá))會(huì)由動(dòng)控制模塊(PCM)打開。PCM 監(jiān)測EGR 系統(tǒng)，并且會(huì)點(diǎn)檢查發(fā)動(dòng)機(jī)/故障指示燈來指示有一故障。,系統(tǒng)圖,EGR系統(tǒng) 1) 結(jié)構(gòu),EGR閥,Unit: mm,位置,步進(jìn)