阁瑞斯TR动力系统培训资料

,阁瑞斯匹配TR发动机动力总成系统培训教程阁瑞斯匹配TR发动机项目组2009年5月,主要内容一、项目总体介绍二、整车匹配内容介绍三、发动机主要部分介绍四、EMS系统检测示例,一、项目总体介绍,1、概述：目前，金杯系列产品在进口汽油机动力总成的配置方面，具有2RZ-FE、3RZ（国二）、3RZ-FE（国三）三种机型。其中前两种机型由于排放达不到国三要求已经接近淘汰。丰田新一代动力TR系列发动机，采用丰田很多先进技术。如现在广泛使用的VVT-i技术、电子节气门、16V等，使此种机型不但有很好的低速扭矩而且有很好的经济性。1TR和2TR发动机是丰田公司新一代的产品具有低速扭矩大、油耗低等优势。现在已经在丰田的新海狮上使用TR系列发动机主要优点：在排放水平上，2TR发动机现在已经达到欧三和欧四要求，1TR目前由于没有对欧洲进行销售，所以目前是满足日本国内排放要求的。低速扭矩好，油耗低，驾驶性好。此发动机由于采用丰田公司先进的VVT技术，使此发动机的低速扭矩比一般的非VVT的要大，因此装载TR系列发动机的车辆在低速时的动力性特别好。另外采用VVT技术的发动机在油耗方面具有很大的优势，因为采用VVT技术的发动机可以智能的调整进气使发动机工作在一种最优化的状态，达到了节油的效果,一、项目总体介绍,2、车型及公告,二、整车匹配内容介绍,1、整车性能参数：1）2TR：动力性能：初速50km/h的滑行距离（m）783直接档最低稳定车速(km/h)18最高车速(km/h)（平均值）183一档起步加速到100km/h所需时间(s)13经济性能：档等速行驶燃料消耗量(L/100km)AT90km/h9.11120km/h11.83综合油耗（工况油耗）(L/100km)10.99发动机参数：缸径行程（mmmm）95X95工作容积（L）2.693压缩比9.6额定功率/转速（kw（/r/min）111/4800最大扭矩/转速（Nm/（r/min）241/3800怠速转速（r/min）65050,二、整车匹配内容介绍,1、整车性能参数：2）1TR：动力性能：初速50km/h的滑行距离（m）725直接档最低稳定车速(km/h)25最高车速(km/h)（平均值）175一档起步加速到100km/h所需时间(s)23经济性能：综合油耗（工况油耗）(L/100km)10.09发动机参数：缸径行程（mmmm）86X86工作容积（L）1.998压缩比9.8额定功率/转速（kw（/r/min）98/5600最大扭矩/转速（Nm/（r/min）182/4000怠速转速（r/min）70050,二、整车匹配内容介绍,1、整车性能参数：3）AT（2TR）：变速器型式全同步四速自动变速器型号:A343E速比:一档2.804二档1.531三档1.000四档0.753倒档2.3934）MT（2TR）：型号:038H速比:一档4.313二档2.33三档1.436四档1.000五档0.838倒档4.22,二、整车匹配内容介绍,1、整车性能参数：5）(1TR)MT：型号:5RYA速比:一档4.452二档2.619三档1.517四档1.000五档0.854倒档4.4726）主减速比：2TR+MT：4.1；2TR+AT：4.3；1TR+MT：4.556；7）电控系统：丰田电装系统因为发动机计算机控制在数据通信时使用CAN通信，不能用以前的检测仪得出故障编码、数据及故障诊断,二、整车匹配内容介绍,2、整车结构变化：1）发动机本体采用丰田进口，更换油底壳（该工作在E2发动机工厂完成）2）电控系统采用丰田电装系统：包括ECU（硬件日本电装国内刷新程序）、催化器（进口芯体，国内封装）、二次空气泵及控制器、进气流量传感器、AF传感器、氧传感器、空调转换器、发电机、碳罐电磁阀。3）车身防火墙更改，左侧向驾驶舱内凹25mm。4）动力转向泵、空调压缩机、发动机皮带新开发。5）空调管路、暖风管路、供油管路、AT冷却管新开发。6）风扇控制器总成新开发，风扇控制为无级变速。7）冷却水管新开发，下部水管增加水温传感器。8）电子油门踏板新开发。9）AT操纵机构新开发。10）元宝梁、后悬置梁、变速器、传动轴为专用件。金杯用(2TR-FEA343E).xlsTR专用件时程管理表.xls,三、发动机主要部分介绍,2TR-FE发动机特征（高性能、低燃料）采用12孔式超高微粒化燃料喷射器，使燃料安定化的同时，采用屋脊涡流燃烧室，通过使吸入空气量增大而达到高性能化。加大进气歧管通道内部表面粗糙度，达到高功率。排气管的最优化，使中低速扭矩提高。DOHC4阀汽缸盖采用滚柱式摇杆臂，气门的主要角为22.85度的狭小化角，与S/V*相比燃烧室更好、更趋于小型。又通过采用TE型铱金火花塞，使汽缸盖的水套最优化，提高爆震界限。采用滚柱式摇杆臂，大幅减少了与凸轮转动部分的摩擦。采用屋脊涡流构造，使燃烧室内混合气体的流动达到最佳，提高燃烧效率。采用VVT-I连续可变凸轮轴位置布局，可根据运动状态调整进气阀正时，使其达到低燃费、高出力、低排放。而且，凸轮外形为凹角形状，增加了气门刚开和关死之后的气门举升量，提高了出力。曲轴的曲柄销宽度和轴颈部直径缩小，减少摩擦。活塞环的张力达到最佳，减少摩擦。采用活塞机油喷射，进行活塞的冷却润滑，使高性能、高出力化变得可能。采用TDI（TOYOTADirectIgnitionSystem）及FLAT（非共振型）爆震传感器的爆震控制，提高点火时期精度。,三、发动机主要部分介绍,2TR-FE发动机特征（高性能、低燃料）,三、发动机主要部分介绍,2TR-FE发动机特征（低排放）采用空气喷射系统，达到催化剂的暖机性提前，低排放化。排气前管的前侧催化剂，以前用2重管构造，使催化剂早期活性化，减少排放。A/F传感器的使用，能详细地空燃比控制。,三、发动机主要部分介绍,2TR-FE发动机特征（轻量、紧凑）进气歧管、汽缸顶盖及水旁通管，由树脂材料制成，使其轻量化。1阀式电子控制节流阀为链环形，实现构成件简单化、轻量化。排气歧管由不锈钢制成，使其轻量化。汽缸体的长条形为最佳，使其轻量化。曲轴形状最佳化，轻量化。活塞环薄片化，控制了活塞全高，大幅度轻量化。正时链箱与冷却系统水泵、冷却水通道、润滑系统的机油泵、油通道及蛇形带平面布置部件用支架模块化，部件数削减，实现轻量化。采用由1条带驱动辅机类的蛇形带平面布置，缩短发动机全长。飞轮的质量、形状最佳化，达到轻量、紧凑化。2TR-FE发动机特征（低噪音、低振动）采用加强筋一体化高刚性铝合金制油底壳，提高与动力设备的结合刚度，减低振动、噪音。曲轴的肩部一部分形状达到最佳化、高刚性化，减低振动、噪音。采用平衡轴控制2次惯性力，减低振动、噪音。活塞、连杆的轻量化可减低振动、噪音。,三、发动机主要部分介绍,三、发动机主要部分介绍,三、发动机主要部分介绍,传感器一览,三、发动机主要部分介绍,（5）电子燃油喷射控制（EFI）采用EFI-L方式，利用空气流量计检测出吸入空气量，从而控制燃料喷射。采用独立喷射方式（曲轴旋转2次，在各汽缸各喷射1次），启动时进行分组喷射（#1+#4，#2+#3），曲轴旋转1次喷射1次，发动机转数达到规定值以上时，切换为独立喷射。燃料喷射有基本喷射时间，按照从各个传感器得到的信号加以修正，一般是在同一位置喷射的同期喷射及与曲柄角度无关。按照各个传感器信号检测出喷射要求，在时点进行喷射的非同期喷射。还有为保护发动机、降低燃费，根据运转状态，暂时停止燃料喷射的断油,三、发动机主要部分介绍,（5）电子燃油喷射控制（EFI）凸轮位置传感器（G2信号）采用检测精度高的电磁式传感器。进行汽缸判断识别及检测出实际凸轮轴角度。安装在汽缸盖后端，固定在进气凸轮轴上，用凸轮轴位置传感器检测出凸轮轴正时转子突起。通过凸轮轴旋转，正时转子突起部和凸轮位置传感器的空气间隙变化，通过凸轮传感器的线圈部的磁束增减，线圈部发出起电力。这个电压在正时转子突起部接近和离开凸轮位置传感器时变为逆向，实现交流电压。,三、发动机主要部分介绍,（5）电子燃油喷射控制（EFI）曲柄位置传感器（Ne信号）采用检测出精度高的电磁式传感器。检测出曲柄位置及曲柄角速度。装在曲轴的曲轴正时转子，设计了为检验上死点用的缺2齿的34齿信号齿。检测出10的曲柄信号同时，缺齿的地方检测出正确的上死点。采用和凸轮位置传感器同样的传感器，用交流电压检测出曲柄旋转信号。,三、发动机主要部分介绍,（5）电子燃油喷射控制（EFI）A/F传感器（Air-FuelRatioSensor）采用A/F传感器，为达到真实反馈出尾气中空燃比状态。相对输出对于理论空燃比来说是浓还是淡的信号的O2传感器，A/F传感器有按空燃比比例输出功率的特征，发动机控制计算机进行更详细的控制。为保持A/F传感器的温度，O2传感器同样用电热器加热，促进反馈控制。,三、发动机主要部分介绍,（5）电子燃油喷射控制（EFI）油面传感器由上下漂浮确定开关的簧片开关和根据发动机油温开关的热敏开关组成。发动机油量减少，仪表盘上警示灯亮起警告驾驶员。同时系统设计了40秒的迟延回路，防止行驶时机油的倾斜引起的失误。发动机油在暖机状态下（热敏开关关闭时）油面下降时（簧片开关关闭时），警示灯亮起。发动机油温减低时(热敏开关打开时)机油粘度高油面检测精度降低，因此油面降低了（簧片开关关闭时），则警示灯也不亮。,报警灯点亮条件,三、发动机主要部分介绍,（5）电子燃油喷射控制（EFI）高压供油轨采用铝合金材质的燃油输送管。材料厚度限制在最小达到轻量化。用脉冲阻尼器控制燃料脉动，实现空燃比稳定化和降低噪音。利用燃油调压器统一控制燃油输送管内的燃压与大气压调和。,三、发动机主要部分介绍,（5）电子燃油喷射控制（EFI）采用12孔式超高微粒化喷射器。孔径0.2mm通过可动部件的轻量化、磁性回路的最佳化，实现反应度和极其细微的喷射控制。前端部分突出形状，喷射器和进气阀的距离变短，减低进气口附着燃料，达到低油耗和提高排放性。,三、发动机主要部分介绍,（5）电子燃油喷射控制（EFI）进气歧管采用树脂材质，大大实现轻量化。采用ETCS-i系统，搭载1阀式电子节气门段。采用小型、轻量的热电阻式空气流量计。热丝式空气流量计是将一部分吸入的空气流向检测部分，根据直接测量质量流量的方法，提高检测精度，以及测量削减吸气电阻。一部分吸入空气分成几个支路，通过热线计量部测定吸入空气量。热线计量部使用白金热线，通过吸气温度计测量用的电阻与加热电阻（冷风）的热线，构成电桥回路，测量发动机的吸入空气量。当吸入空气量发生变化时，根据热线计量部的电桥回路，一定保持吸气温度计测量用的电阻与加热电阻（冷风）与温度差，对加热电阻的供给电力起到反馈控制。将对电压变换的供给电力输出到发动机控制计算机上。发动机控制计算机可以按照事先给定的空气流量计输出电压与流量的关系，计算出发动机吸入空气量。热丝式空气流量计的电桥回路由下图构成。例如，吸入空气量增加的情况下，加热电阻被冷却，RH值变小。于是，RH（R1）R4RK（R2）R3，VMVK。当控制部位检验出这种状态时，从电源流到VB的电流会增加（加热RH）。于是，RH（R1）R4=RK（R2）R3，VM=VK。,热电阻式空气流量计,三、发动机主要部分介绍,（5）电子燃油喷射控制（EFI）1阀式电子节气门段,三、发动机主要部分介绍,（5）电子燃油喷射控制（EFI）水温传感器,三、发动机主要部分介绍,（6）机械部分汽缸盖,三、发动机主要部分介绍,（6）机械部分汽缸体,三、发动机主要部分介绍,（6）机械部分正时,三、发动机主要部分介绍,（6）机械部分气门,三、发动机主要部分介绍,（6）机械部分VVT-i驱动时由于摩擦小，采用了高效率3个叶片类型的VVT-i控制器。发动机控制计算机将各传感器发出的信号进入OCA状态（油控制阀门），控制进入VVT-i控制器内部的点火提前角、点火滞后角室的油压，使进气凸轮轴的相位连续变化。发动机停止时，OCD的弹簧力处于点火滞后角位置时，停止动作，用限位器加以固定。对滚柱式摇臂设计了限位器解除油压。,三、发动机主要部分介绍,（6）机械部分VVT-i用OCV根据发动机控制计算机发出的负荷信号，控制滑柱阀的位置，可以调整对VVT-i控制器的点火提前室以及点火滞后室提供的油。,三、发动机主要部分介绍,（6）机械部分曲轴活塞缸体内设计2根平衡轴，由于以曲轴2倍的速度进行旋转，消除了曲轴的2次惯性力，因此使发动机的运转平滑。用曲轴正时链轮NO2驱动平衡轴正时链轮，让平衡轴NO1回转。平衡轴主动齿轮链轮，借与平衡轴主动齿轮以及平衡轴从动齿轮之间，朝着与曲轴相反的方向让平衡轴NO2回转。,三、发动机主要部分介绍,（6）机械部分空气泵,三、发动机主要部分介绍,（6）机械部分排气歧管排气歧管采用耐热性优良的不锈钢管，实现轻量化。汽缸盖侧的翻边部位做成与铸铁一体，保证了可靠性。另外，将2次空气通路制成一体化。,三、发动机主要部分介绍,（6）机械部分排气前管材料使用具有耐热性、耐腐蚀性优良的不锈钢材料。从排气支管到后部催化剂前侧，管子做成双层管路，抑制排出气体温度的降低，促使催化剂的早期活性化。,三、发动机主要部分介绍,（6）机械部分机油滤清器1TR采用单体更换形式的机油滤清器。单体使用高性能的过滤纸，不断地保证了充分的过滤性能，考虑到环境问题，使燃烧完全彻底。盖采用铝合金制作，具有长寿命的特点。可拆卸盖部的排水螺栓插入排水管，采取使机油能够排出的构造。因此，考虑到维修性，可以抑制更换机油。,三、发动机主要部分介绍,（6）机械部分机油滤清器2TR,三、发动机主要部分介绍,（6）机械部分点火系统