三菱车系发动机讲义

,MITSUBISHI4G69MIVEC发动机技术要点,目录,发动机结构特点,主要参数比,性能比较,顶面,正面,左面,右面,为对应碰撞性能,发电机与动力转向泵位置对换,并增加与转向机间间隙,发电机,发动机外观,采用带自动张紧器的螺旋式辅机驱动系,効率向上,高効率,真円採用,内面粗度向上,角内臓,式電子制御,各気筒独立（採用）,与4G64相比主要的改良内容(1/2),吸気拡大排気化水流改良,動弁系機構追加径拡大荷重低減,次世代化,拡大水流改良浅溝化落改良,小型軽量12噴孔微粒化,钣金式燃油分配管,小型化风冷型步进电机式EGR阀,径拡大追加軽量化低張力化,軽量化,軽量化,軽量化,与4G64相比主要的改良内容(2/2),发动机机械部分的改良,摇臂盖,使用铸铝材质的设计减少噪音。,气缸盖,增加进气与排气门的直径，使口径做到最佳的改善。修改机油下落、析出孔的位置，减小机油的进入量。,缸体(1/4),为减轻重量，缸体的高度缩小（与4G63相同）。为加快预热、减低油耗，水套的深度减小。为消除活塞上下运动产生的曲轴箱内压力的脉动，减小摩擦，在1#、2#和3#、4#汽缸间的缸径部隔板上增加连通孔。,缸体(2/4),机油排出孔的位置及油道的形状都经过改变。,缸体(3/4),来自水泵的冷却液进入口的形状已经过修改。,缸体(4/4),为减少水套内的铸造残砂，又要保证缸孔的变形量与现在一致，扩大缸体冷却液口的形状。,连杆,为实现轻量化623g/个530(-93)g/个，改变了小端头和连杆部形状。,活塞,减小活塞偏心量,减小压缩高度,镀钼,减小火力岸,曲轴,改变平衡配重的形状使曲轴的重量减轻,4G69曲轴整体形状,平衡轴,与重量减轻的活塞与连杆一样，平衡轴改变了平衡轴的不平衡配重以减轻重量。,去除平衡轴配重,曲轴皮带盘,增加驱动皮带盘的直径皮带盘轮毂使用铝材质制成,铝轮毂,正时皮带,宽度缩小设计是用来减少正时皮带的摩擦以及重量,正时罩盖,整体式的曲轴角度传感器线束与正时皮带外盖,进气歧管,口径及长的设计可以改善低速，中速以及高速时的扭力。开口具备最佳的扩张管口形状并且改善管口的粗糙面以减少气流的阻力,排气歧管,使用双排气管及凸缘板的厚度减少,使用大尺寸隔板,油底壳,使用镀锌钢板，并且使用隔板安装在轴承盖的底部。,MIVEC,可变正时与气门升程的电子控制系统,【MIVEC目的】MIVEC机构是在SOHC四气门发动机上设置的在低速时使两个进气门升程存在高度差,而高速时两个进气门升程加大的凸轮切换机构.在发动机低速工况时,依靠两个进气门的升程差来加强缸内混合气的流动,并因更充分的燃烧来达到降低排放,减少油耗,提高扭矩的目的;在发动机高速工况时,通过增加进气门的开启时间及升程,使发动机因进气量增加而获得更高的动力输出.,气门机构与现行4G64S4MPI发动机比较：进气摇臂上增加凸轮切换装置。进、排气门直径增大，性能提高。进、排气门弹簧不通用，减小摩擦（弹簧负荷减小）。,29,30.5,20,Ex,Ex,20,22,In,摇臂轴外径(mm),38,22,33,34,In,气门外径(mm),Ex,Ex,气门弹簧荷重P1/P2(N),41,In,气门间距(mm),26,In,气门夹角(deg),4G64-S4,4G69MIVEC,Ex,In,267/718,235/540,267/718,226/469,气门机构基本截面图,MIVEC凸轮轴,高升程凸轮（进气）,中升程凸轮（进气）,低升程凸轮（进气）,排气凸轮,高揚程（10mm）,低揚程（9.2mm）,排氣,少量重疊,多量重疊,高速模式,低中速模式,排气气门正时（固定）EO:58BBDCEC:18ATDC,进气气门正时,MIVEC气门正时,A-A,T形杆臂部,活塞切换,切換油圧,(潤滑油),潤滑油,低升程凸轮用摇臂,中升程凸轮用摇臂,排气摇臂轴,进气摇臂轴,高升程凸轮用T形杆,弹簧,切换活塞,T形杆臂部,排气摇臂,托架,进气高升程凸轮,进气中升程凸轮,进气低升程凸轮,排气升程凸轮,空摆,接触,臂弹簧,托架,MIVEC构造,动作系统示意图,机油滤清器,储压器组件,进气侧,排气侧,机油控制阀组件,进气摇臂A(低升程),进气摇臂B(中升程),T形杆(高速),排气侧摇臂,复位弹簧,机构,低速工况,当油压控制阀在关闭状态时,进气摇臂内的切换油压小于某一定值,切换活塞不工作,高速摇臂T形杆的两臂与两进气摇臂未锁死,进气门分别在低、中升程凸轮驱动下工作。,空摆,在低升程凸轮驱动下工作,在中升程凸轮驱动下工作,MIVEC低速工况,高速工况,在高升程凸轮驱动下工作,油压控制阀开启切换油压动作,当油压控制阀在开启状态时,进气摇臂内的切换油压大于某一定值,切换活塞被顶起,高速摇臂T形杆的两臂与两进气摇臂锁死,两进气门在高升程凸轮驱动下工作。,MIVEC高速工况,发动机在3500rpm进行低速状态和高速状态凸轮的切换。为确保切换瞬时的油压,而不发生切换失误,特设置了储压器。,储压器,油压控制阀,切换活塞,低速状态,高速状态,油压控制阀滤清器,油道,MIVEC动作,MIVEC机油压力控制阀（OCV),来自摇臂,往油底壳,来自摇臂,来自缸体,往摇臂,机油压力控制阀关闭DUTY0%,机油压力控制阀打开DUTY100%,往油底壳,来自缸体,往摇臂,性能提高項目,发动机电控部分的改良,系统图,1、1，4缸氧传感器2、2，3缸氧传感器3、凸轮轴位置传感器4、水温传感器5、曲轴角度传感器6、爆震传感器7、节气门位置传感器（主）8、节气门位置传感器（副）9、进气温度传感器10、空气流量传感器11、（进气压力传感器）,电源电压点火开关IG点火开关IG空调开关空调负载信号空调压力传感器动力转向器开关发电机FR端油门踏板位置开关油门踏板位置传感器（主、副）车速传感器M/T防手动换档开关,发动机ECU大气压力传感器,1、机油调节阀2、节气门伺服系统3、喷油器4、EGR电磁阀5、净化控制电磁阀,引擎控制继电器燃油泵继电器空调压缩机继电器节气门伺服继电器点火线圈风扇控制器故障警告灯控制继电器诊断信号发电机G端转速计1，4，2，3缸氧传感器,空气流量传感器1)外观图,单位：mm,2)工作原理,传感阻抗,传感阻抗,膜片,薄膜,矽膠基底,矽膠基底,空气,空穴,Karman渦流,薄膜,质量流率(g/s),体积流率(L/s),頻率(Hz),电流(A),通道A感測,通道B感測,空气,曲轴角度传感器与凸轮轴位置传感器1)感应盘与感应套筒,曲轴角度传感器感应盘,凸轮轴位置传感器感应套筒,曲轴角度传感器,凸轮轴位置传感器,2)曲轴角度传感器与凸轮轴位置传感器波形,发动机转2圈(凸轮轴转1圈),节气门位置传感器(非接触霍尔IC式)1)位置,节气门,节气门体,节气门位置传感器,固定在马达罩,发动机-ECU,霍尔IC,定子,轭,电磁铁,节气门轴,霍尔IC,磁通量方向,全闭,全开,霍尔IC输出电压是依据磁通量密度的变化而改变,高电压,低电压,2)工作原理,节气门开度,(全闭),(全开),Main(主),Sub(副),输出电压(V),燃油(4G69)13-8,节气门位置传感器=TPS(非接触式),弹簧,节气门齿轮,中间齿轮,直流马达,节气门位置传感器=TPS(电磁铁),ETV（直流马达式电控节气门系统）1)结构,节气门位置传感器,节气门控制伺服器,油门踏板位置传感器,节气门控制单元,电流侦测电路,马达驱动电路,节气门控制伺服继电器,发动机ECU,(脉冲宽度控制),发动机控制单元,(TPS),(APS),2）系统图,3）工作图,(APS),(TPS),如果ECU或节气门控制器侦测到系统不正常的状况：-发动机警告灯亮。-限制节气门开度或提供最少可驾驶的供油量来降低发动机的输出。或是节气门控制伺服继电器强迫停止对直流马达的供电。(2)紧急操作模式-如果节气门控制系统完全失效，节气门将会由直流马达内的弹簧强迫节气门开至下图B位置。,4)故障时的安全控制,A,B,节气门,节气门体,全关,全开,Limp-homemode,当更换节气门体或发动机ECU时，必须进行初始化学习。（电瓶线未连接时不需要做）步骤-1：点火开关至“ON”步骤-2：一秒之后將点火开关至“OFF”步骤-3：至少等待十秒钟注意：若更换节气门体或发动机ECU后，未进行初始化学习，将会造成怠速不稳。,5)初始化程序,怠速学习程序1)目的当更换ECU或初始化学习时，会因为MPI内的学习值不完全而造成怠速不稳。2)程序1.起动发动机，热机至80C以上。2.若发动机一直处于运转状态，则不需要热机。3.关闭点火开关。4.等待10秒以上，重新起动发动机。5.发动机在怠速下运行10分钟，怠速学习完毕。怠速学习的前提条件是：变速箱：N档关闭全部灯，风扇，空调及其他负载水温达到80C以上。注意：若怠速时熄火，检查节气门是否清洁，再从步骤1做起。,动作测试（执行器测试）新增项目,点火系统,4组点火线圈,曲轴角度传感器,发动机-ECU,凸轮轴位置传感器,系统图,凸轮轴位置传感器,主线圈,次线圈,主连接器,功率电晶体,绝缘体,中心核心,外核心,弹簧,火花塞座,次电压,突波保护单元,结构,單位,外壳,点火线圈与功率电晶体形式：笔式线圈轻巧：165g/unit,199,56,86,火花塞銥合金(Iridium)火花塞：高效率，寿命长,单位,火花塞间隙：0.7-0.8mm极限值：1.2mm,排放控制,特点,与现行4G64控制系统的差别,排放控制策略图,废气排放控制系统的组成,积极式曲轴箱通风系统蒸发废气系统废气排放控制系统,故障诊断,系统图,积极式曲轴箱通风系统,一般描述积极式曲轴箱通风(PCV)系统避免曲轴箱内部油气泄至大气中。新鲜空气从空气滤清器被送进曲轴箱，经由通气软管和曲轴箱内油气混合。曲轴箱内油气经由PCV阀流入进气歧管内。,PCV阀位置,功能,PCV阀被设计用来根据进气歧管真空升起柱塞，以适当调整油气。换言之，在发动机低负荷运转下所调节的油气是用来维持发动机稳定性，当高负荷运转下流量增加时，是用来改善通风性能。,检查,将PVC阀朝下握着。插入一细杆，并使用轻微的压朝PVC阀弹簧底端压下5-10mm。在放开杆子后，观察PVC阀弹簧是否将杆子推回到原来的位置。若杆子快速回到原来位置，PVC阀是正常的。没有快速回到原来位置，清理或更换PVC阀。,蒸发废气控制系统,蒸发废气系统避免油箱中所产生的汽油蒸气泄到大气中。油箱中所产生的汽油蒸气过油气管/软管，而暂时储存在活性碳罐中。当车辆运转时，活性碳罐中的汽油蒸气经净化电磁阀、排气口和进气歧管，进入燃烧室中。当发动机冷却温较低或当进气较小时(如当发动机在怠速时)，电脑会将净化电磁阀设定在关闭状态，关闭蒸发油气入进气歧管内。这样可以确保当发动机在低温或低负荷运转的蒸发油气入，也可以稳定排放的程。蒸发废气强制通风阀被置放在活性碳罐与大气中，来监测蒸发油气泄。此电磁阀正常是关闭的。当监测到OBD-II蒸发废气泄和关闭大气入活性碳灌，它会转到ON。油箱的压差感知器监测蒸发油气压，来侦测OBD-II蒸发废气的蒸发油气泄。燃油溢限制阀和阀是避免燃油溢出。假如车辆在意外中翻覆时，燃油溢限制阀和阀可以避免燃油的泄。当油箱因为加油等原因而压增加时，蒸发废气强制通风阀会从油箱中释放空气，经由活性碳罐入大气中。当油箱压低时，蒸发废气强制通风阀和空气滤清器会提供空气进入活性碳罐中。,系统图,净化电磁阀检查,1.从净化电磁阀拆下真空软管(黑色，有红色标记)。备注：当拆下真空软管时，需作记号，使它可重新连接到原来的位置。2.拆下线束接头。3.连接手动真空泵到净化电磁阀的管接头检查电瓶直接传送电压至净化电磁阀动作产生的真空，和没有电瓶电压这两者间的密闭性。电瓶正电压正常情况有提供电压泄真空无提供电压维持真空5.测介于净化电磁阀之间的电阻值。标准值：22-26,废气再循环(EGR)系统,废气再循环系统(EGR)可以低氮氧化物(NOX)的排放。当空气/燃油混合汽燃烧温在高温时，在燃烧室内会有大的NOX产生。因此，这个系统回收再循环从气缸盖的排气孔所排出的排放废气，经由进气歧管到燃烧室去低空气/燃油混合气燃烧温，其结果可以减少NOX的产生。EGR的流量率可以经由EGR阀(步进马达)来控制流量。,控制过程,当发动机冷却水温在低温时、发动机怠速或是节气门操作在全开位置时，EGR阀(步进马达)是保持关闭，没有任何的EGR。在发动机热车后，EGR阀(步进马达)会由动控制模块(PCM)打开。PCM监测EGR系统，并且会点检查发动机/故障指示灯来指示有一故障。,系统图,EGR系统1)结构,EGR阀,Unit:mm,位置,步进马达式EGR阀,步进马达,回位弹簧,进气孔,排气孔,Push,EGR阀轴,EGR阀打开,步进马达与EGR阀,单位,EGR阀的位置,检查方法,1.点火开关ON的时候(不发动发动机)，是否可以从EGR阀的地方听到步进马达传出的动作声音。2.若没有听到动作声音，检查步进马达的驱动回。备注：若没有听到作动声音，且驱动回正常的话，不是步进马达就是电脑可能有故障。,EGR的阻值检查,A.端子2和端子1或端子3之间的电阻值。标准值；2024B.端子5和端子6或端子4之间的电阻值。标准值；2024,冷却系统,自动变速箱,自动变速箱,规