4G6系列发动机介绍.doc

4G6系列发动机介绍沈阳航天三菱公司生产的三菱4G6系列发动机是引进日本三菱自动车工业株式会社开发的具有世界先进水平的发动机。该发动机具有国际九十年代先进水平，在国内同类产品中处于技术领先地位。三菱4G6系列发动机分为4G63（2.0升）/4G64（2.4升）两大系列，直列4缸、16气门、单顶置凸轮轴、电子控制多点燃油喷射，采用双平衡轴、液压挺柱、带滚针轴承摇臂、一体型主轴承盖、锻造曲轴等多项独特技术，具有功率大、扭矩高、结构紧凑、低振动、低噪声、低燃油消耗、低排放等特点，广泛应用于轿车、轻型客车、吉普车、轻型卡车和商务车等。为了适应未来中国汽车制造商对高尖端发动机产品的需求，沈阳航天三菱公司一直致力于绿色环保动力产品的研究开发工作，沈阳航天三菱公司生产的发动机的排放水平均严于欧洲号排放法规的限值，并具备达到欧洲或号排放法规的产品生产能力。本着不牺牲发动机性能的原则，向用户提供更出色的低排放、动力性能更强的发动机产品。4G6发动机技术特点1. 高性能1) 压缩比提高（9.5或10）顶置式气门机构：顶置式气门机构使燃烧室的结构更加紧凑，进气系统可以优化布置，使得进气阻力较小，进气流速提高，从而采用比较高的压缩比，实现高效率的燃烧及输出强大的动力。2) 充气效率、燃烧效率高横向气流：由于采用顶置式气门机构，燃烧室内形成横向气流，混合气更加均匀分布，有利于燃烧火焰的传播，提高最大爆发压力。多气门：每个气缸有2个进气门、2个排气门，火花塞布置在4个气门的中心，这样使流通截面积增大，单个气门的受热面积减少，气门的刚度得到加强；气流在燃烧室内布置均匀，使火花塞的点火效率提供，燃烧更加充分。2. 低振动、低噪音1) 平衡机构布置在气缸体上的两个平衡轴以两倍于曲轴转速的速度旋转，可以有效消除发动机运转时在垂直方向及旋转方向的震动，使整车行驶更加宁静、乘客备感舒适。2) 刚性提高整体型主轴承盖：采用低重量、高刚性整体式主轴承盖，能有效地吸收和分担因曲轴运转产生的周期性变动的作用力，有效地加强了曲轴轴承的刚度，解决了分散式主轴承盖工作条件恶劣的不足，从而保证了发动机在高功率、大扭矩的工况中平稳、宁静地运转。3) 振动减小8平衡块曲轴：曲轴采用专用钢材锻造成型，经过严格的表面强化处理，具有较强的刚性及耐磨性，曲轴的8个平衡块能有效地平衡曲轴转动过程中各缸的不平衡离心力的影响，从而有效地降低了曲轴的负荷、噪音、振动，提高了曲轴的寿命。曲轴减震皮带轮：曲轴减震皮带轮是4G6发动机的一大特色，通过橡胶、衬套将外圈带轮和内圈轮毂有效地柔性连接起来，经过对发动机曲轴、连杆及活塞的动力学计算来决定曲轴减震皮带轮的固有振动频率，并通过先进的工艺严格控制各皮带轮的固有振动频率，从而有效地削弱了曲轴系统的扭转振动的影响，真正创造出无比宁静的动力产品。4) 其它降噪减振机构气门间隙自动调整机构（液压挺柱）：由于液压挺柱的采用，气门间隙无需人工调整，液压挺注可以自动吸收因环境温度变化及零件磨损导致的气门间隙，使气门间隙始终保持为零，气门系统的噪音大大降低。正时齿带及自动张紧器：曲轴正时齿带轮靠正时齿带驱动凸轮轴和机油泵。其特点是无变形、低噪音、需润滑及重量轻等；以橡胶为基本材质，内含一层玻璃纤维，确保正时齿带不收缩、不膨胀。采用自动张紧器来确保正时带在任何条件下保持张紧，该机构可随环境温度及负荷的变化自动调节，从而降低发动机运转时的噪音，并且提高正时齿带的耐久性。3. 低燃耗1) 降低摩擦损失带滚针轴承式摇臂：摇臂采用带有滚针轴承的滚子，与凸轮形成滚动摩擦配合，与传统的滑动型摇臂相比，可以降低一半左右的凸轮轴驱动力矩，使得4个气门的摇臂所需要的凸轮轴驱动力矩仅相当于传统的2个气门的摇臂所损耗的凸轮轴驱动力矩，在提高气门个数的同时并没有增加凸轮轴的负荷，从而改善了发动机的性能和燃油经济性。活塞环：活塞环采用专用钢材制成，经过特殊的表面处理，活塞环的张力降低，耐高温强度增加，热膨胀均匀，导热性好，在保证燃烧室密封的同时，改善了活塞的润滑，同时降低了与钢臂的摩擦损失。4. 可靠性提高1) 气门弹簧气门弹簧的截面一改传统的圆形截面形状的材料，采用进口的非十字对称形状（异型）的特殊弹簧钢丝，保证气门弹簧在高温环境下持久地工作，明显提高了疲劳耐久性能。2) 耐久性450小时疲劳耐久试验。4G6发动机在国产化的各个阶段或技术状态变更时，均按照三菱汽车的标准进行残酷的450小时高负荷疲劳耐久（200小时全速全负荷200小时交变负荷50小时超转速）的考核，远远高于中国国家标准规定的300小时全速全负荷耐久，保证提供给用户最耐用、最可靠的发动机产品。3) 零部件三菱汽车公司对发动机各零部件均有严格的单件考核技术标准，配套厂家只有在单件通过三菱汽车的考核标准后，方可提供给我公司装机进行450小时耐久试验，确保发动机整机可靠性水平达到日本三菱汽车的标准。5. 优良的排放我公司的4G6发动机为适应EUROii排放法规所采用的先进技术包括采用热线式氧传感器、电子控制的EGR废气再循环系统、电子控制的燃油蒸发回收系统、以及采用曲轴箱强制通风系统等。1) 热线式氧传感器我公司的4G6系列发动机所使用的氧传感器是热线式氧传感器，其不同于其它氧传感器的特点是在氧传感器内有一个电加热元件，可在发动机起动后迅速将氧传感器加热到工作温度，使排放更加有利。2) EGR(废气再循环)系统我公司的4G6系列发动机为降低废气中NOx的含量，采用了电控废气再循环系统。它的特点是将发动机排出的废气中的一部分通过EGR阀再送回到进气管，和新鲜的混合气混合之后再次进入气缸，参加燃烧。废气中含有大量的CO2，而CO2不能燃烧，却能吸收大量的热，使气缸中混合气燃烧的最高温度降低，从而减少燃烧过程中NOx 的生成量，降低废气中nox 的含量，减轻排放污染，从而达到排放法规对排气中nox 的限值要求。但新鲜混合气中掺入废气后，热值降低，发动机的输出功率会有所下降，为了使废气再循环系统能有效地发挥作用，达到即能减少NOx 的生成量，又能保证发动机的动力性能，必须对参加废气再循环的废气量加以控制，即根据发动机的进气温度及负荷的大小，适当地控制进入进气系统的废气量，这个过程是由ECU通过各种传感器感知到发动机的工作状况，控制EGR电磁阀，从而控制EGR阀的开启，使EGR阀达到的合理工作状态。3) 电子控制的燃油蒸气回收系统电子控制燃油蒸发回收系统由蒸气回收罐(炭罐)、净化控制电磁阀、蒸气分离阀及相应的蒸气管道和真空软管组成。当发动机运转时，如果电磁阀开启，则在进气歧管内真空吸力的作用下，空气从炭罐下方进入，经过活性炭从上方出口经软管进入发动机进气歧管内，使吸附在活性炭表面的汽油分子又重新蒸发，随空气一起被吸入发动机气缸内燃烧。经回收进入进气歧管内的汽油蒸气量必须加以控制，以防破坏正常的混合气成分。这一控制过程由电子控制单元(ECU)通过控制净化电磁阀的开启来实现。在发动机停机或怠速运转时，电子控制单元(ECU)使净化电磁阀关闭，从汽油箱蒸发的汽油蒸气被炭罐吸收。当发动机以中高速运转时，电子控制单元(ECU)使净化电磁阀开启，储存在炭罐内的汽油蒸气经过软管被吸入发动机内燃烧。4) 曲轴箱强制通风装置曲轴箱强制通风系统的工作是由曲轴箱强制通风阀(即p.c.v阀)控制。它可将窜入曲轴箱内的废气重新引入气缸内燃烧。p.c.v阀根据进气歧管内真空度的不同，其控制废气流量也将不同。5) 独特的空气流量检测技术作为ECU控制发动机喷油量的主要依据，空气流量传感器（AFS）必须准确地测定每一瞬间发动机吸入的空气量，ECU根据获得的这一信号更加精确地控制喷油器喷油量，从而使混合气的空燃比达到最佳，排放更好。目前市场上电子控制燃油喷射发动机的空气流量计很多，如其他公司使用的翼板式、热线式、真空压力传感器式等，而我公司的4G6系列发动机则使用了独特的卡门涡流式空气流量传感器。涡流式空气流量传感器的响应速度在各类传感器中是最快的，几乎可以同步响应空气流速和流量的变化。此外，它还有测量精度高、进气阻力小、无机械磨损等特点。但由于其成本较高，所以大多用于中高档车型中。其特点是当空气流经传感器中间的三角形立柱时，就会在立柱后方产生一系列空气旋涡，利用超声波检测原理，可以准确测定单位时间内产生的涡流数量，进而计算出空气流量。另外，空气流量传感器中还附带安装了