宝马发动机新技术.ppt

第1页,宝马发动机新技术,主讲：黎军,第2页,宝马发动机型号说明,发动机与电脑控制版本,第3页,发动机电脑元件位置,EWS电脑,E38、E39,E65、E66,第4页,E38、E39CAN-BUS结构,第5页,E65、E66CAN-BUS结构,第6页,发动机新技术-进排气系统,N62可调式进气管,每一个气缸都有一个自已独用的进气道1，进气道通过一个转子3与集气箱腔体6连在一起，每一个气缸列都有一个轴4所有转子固定在其上，气缸列1-4的转子轴由一个驱动单元一个带变速装置的电动马达根，调节对置气缸列转子的第二根轴通过正齿轮5由被调节的轴逆向转，进气经集气箱腔体通过漏斗2流向各气缸进气行程的长度通过转子，驱动马达由DME控制为了反馈漏斗位置信息驱动马达带有一个电位计。,进气行程长度根据发动机转速无级调节从长进气行程到短进气行程的调节在转速为3500rpm开始随着发动机转速的上升在转速到6200rpm之前进气行程线性缩短,第7页,N62排气风门,为了把噪音降到最小后消音器装备了一个排气风门在车辆挂入档位且发动机转速超过1500rpm时排气风门打开这样就给后消音器增加排气风门的膜片盒由DME通过一个电磁阀建立真空这个由真空控制的膜片盒打开或关闭排气风门真空时排气风门关闭对膜片盒通气时排气风门打开此控制过程通过电磁阀由DME电动开关进行,1排气歧管装有集成式废气触媒转换器5中间消音器2宽带氧传感器6排气风门3后氧传感器监控用7后消音器4排气管带有前消音器,第8页,N62VANOS,油压分布用红色的箭头走向表示回流管路无压区域用兰色的虚线箭头表示,第9页,N62VANOS工作原理,转子7与凸轮轴用螺栓固定在一起，正时链将曲轴与VANOS单元1的壳体连接在一起在转子7上装有弹簧10，弹簧把叶片9压到壳体上转子7有一个凹口锁止销6，以无压力方式嵌入此凹口中，如果现在电磁阀把机油压力连通到VANOS单元则锁止销6将压回并释放VANOS以进行调节压力通道A，11中存在的发动机机油压力此刻压向叶片9并因此将转子7压到另一个位置因为凸轮轴是用螺栓固定在转子上的这样就调节了控制配气相位如果VANOS电磁阀换向则转子7通过压力通道B12中存在的机油压力调节回初始状态扭簧3反作用于凸轮轴扭矩为向VANOS单元准确无误地供油在凸轮轴的末端各安装有两个密封环必须保证密封环安装正确。,第10页,N62气门行程Valvetronic控制,传统发动机控制进气量的大小，通过气门截面大小及气门行程决定进入气缸空气量的大小。气门截面设计位置固定不可再改变。气门行程由凸轮轴凸顶高度限制最大进气量，在最小与最大进气量间由节气门进行调节。采用Valvetronic控制的BMW发动机由进气门行程控制调节进气量，进行加速与减速。Valvetronic机构控制气门打开行程长度。当节气门打开时，进气量由怠速逐渐增大至最在进气量。节气门与气门行程同时控制，进气量控制主要由Valvetronic调节。此时，Valvetronic电机推动Valvetronic（轴带动气门）摇臂动作，进行门的行程开度，可以由0.3mm升至9.85mm。此时可改变节气门控制最大真空度由传感发动机的500mbar提高至1000mbar，进气量大增，发动机位于中、高速功率也大增。Valvetronic机构为改变进、排气缸）打开角度，仍单独运行。Valvetronic机构与Valvetronic可变进气电机由Valvetronic电脑控制功能:改善发动机怠速；提高发动机扭矩；改善发动机扭力曲线；减少废气污染。,第11页,电子气门控制系统结构,进气门的气门升程可以在0.3mm到9.85mm间进行调节,第12页,零件组成,第13页,Valvetronic电脑原理图,Valvetronic电脑以16HZ频率信号控制电机动作，电机工作时间为0-200ms。,第14页,发动机新技术-附属电器,N62发电机由于发电机功率高达180A且由此产生的热量较大所以发电机由发动机的冷却系统附带冷却这种冷却方式可保证冷却效果恒定且均匀这种无电刷发电机由Bosch公司供货安装在一个通过法兰连接到发动机缸体上的铝质外壳中发电机外壁四面都有发动机冷却液流过这种发电机在功能和结构上与M62发动机上的发电机一样并做了少量改进新增了至DME控制单元的BSD接口位串行数据接口,第15页,N62燃油泵（EKP）控制,供油量取决于耗油量由一个受发动机需要量控制的调节装置控制EKP调节装置和发生碰撞事故时的截油装置都是ISIS智慧型全面安燃油需要量由DME通过PT-CAN总线和byteflightBMW安全总线系统总线传递给右侧B柱卫星式传感器SBSREKP调节装置集成在SBSR右侧B柱卫星式传感器内SBSR通过一个PWM信号根据发动机需要的燃油量控制电动燃油在SBSR中从EKP的耗电测算出当前泵轮转速并由此推算出已输送根据SBSR内已设码的供油特性线用当前泵轮转速PWM控制电压的大小修正后再调整需要的供油量,第16页,N62发动机控制系统ME9.2,DME控制单元数字式发动机电子伺控系统与电子气门控制系统的控制单元一起安装在电控箱E-Box中DME控制一个电控箱E-Box风扇对电子装置进行冷却控制单元插头为模块式结构有5个插头模块共134个线脚PinME9.2控制单元在所有N62发动机型号序列中都是相同的用于发动机控制的数据是根据不同的发动机序列编程的ME9.2控制单元和BMW自行研发的电子气门控制系统控制单元组合使用两者共同承担N62发动机的控制功能电子气门控制系统控制单元承担的任务是对进气门的气门升程进行控制,第17页,第18页,N73发动机直接喷射,宝马N73发动机不使用贫燃的直接直接喷射。不使用贫燃的直接喷射的优点是可以利用常规的、具有三元废气触媒转换器的废气处理系统。这种三元废气触媒转换器可以使用含硫的燃油。对于N73B60发动机，电子气门控制可以在部分负荷范围内降低油耗。这样就可以避免使用贫燃的直接喷射的缺点。不使用贫燃的直接喷射系统可以在整个燃烧室内形成均匀的混合气。形成均匀的混合气表示空燃比可以象使用进气管喷射装置时通过化学计算进行控制(空气过量系数=1)。(用”化学计算的方法”可以使空燃比实现14.7千克空气对应1千克燃油。)在形成均匀混合气的条件下可以使用常规的废气处理系统,第19页,直接喷射系统主要部件组成,-数字式发动机电子伺控系统DME(发动机伺控直接喷射系统MED9.2.1)2个DME分别控制发动机相应的气缸侧。-电动燃油泵:电动燃油泵用来为两个高压泵供应燃油。-带燃油压力调节器的燃油滤清器和泄漏滤清器带有燃油压力调节器的燃油滤清器用来控制进油管路内的燃油压力。-高压泵:2个高压泵压缩燃油，并将其传送到油轨。-压力减震器通风阀压力减震器通风阀可以使燃料回流到燃油回流管内，并给燃油压力调节器通风。-回流截止阀：回流截止阀防止喷油系统内出现压力损失。-带限压阀的油轨2个油轨可以临时储存被压缩的燃油，然后将其分配给高压喷射阀。-油轨压力传感器2个油轨压力传感器用来测量当前油轨内的燃油压力，并将压力值报告给DME。-高压喷射阀：高压喷射阀用来将燃油在高压状态下直接喷射到燃烧室内。-HDEV控制单元：2个HDEV控制单元用来控制高压喷射阀。,第20页,N73发动机电脑连接原理,CAS(便捷进入及起动系统),DSC液压单元,HDEV控制单元,6个高压喷射阀,高压泵内的量控阀,VTC控制单元,节气门单元,发电机,VTC控制电机,第21页,发动机及相关控制电脑,2个发动机电脑，左、右6缸各一个2个HDEV（高压泵）控制电脑，左、右6缸各一个；2个Valvetronic控制电脑,1、气缸侧7-12的HDEV2控制单元(白色)2、气缸侧1-6、的HDEV控制单元(绿色)3、电控箱4集成供电模块5、气缸侧7-12的DME2控制单元(副控制单元，灰色)6、气缸侧1-6的DME控制单元(主控制单元，黑色)7、VTC控制单元(在VTC控制单元的壳体内装有2个VTC控制单元),第22页,高压泵,功能方式高压泵将燃油的压力提高到50到120bar。被压缩的燃油通过高压管路到达油轨。高压泵由排气凸轮轴驱动(通过带一个三角凸轮的挺柱)。燃油通过进油管路中的一个T型分支被输入到这两个高压中。,第23页,N73的油轨与喷油嘴,两个油轨之间并不相连。油轨与高压喷射阀通过黄铜套相连。黄铜套中安装了活动的高压喷射阀O形密封环。这样就可以补偿油轨与高压喷射阀之间的纵向偏差和位置偏差。经过压缩的燃油被暂时储存在油轨中，然后再分配给每个高压喷射阀。当压力大于120bar时限压阀机械打开(弹簧作用滚珠)，以避免喷油系统受损。限压阀连接在高压泵的进油管路上。,油轨压力传感器,限压阀,第24页,高压喷油嘴,1.特氟隆环2.锥套3.O形密封环高压喷射阀通过一个锥套固定在气缸盖上，并通过一个特氟隆环保持与燃烧室的密封。O形密封环与油轨相连。,高压喷射阀中有一个单孔喷油嘴，与活塞头呈70的喷射角。高压喷射阀通过HDEV控制单元通电。为打开高压喷射阀，喷嘴针阀需要脱离电磁线圈。而在这之前，压力弹簧在高达120bar的喷射压力的作用下形成了30牛顿的压力(传统的喷射阀为5牛顿)。喷嘴针阀在关闭过程中在压力弹簧的作用下以足够大的压紧力迅速地压紧到位。,第25页,燃滤清器和泄漏滤清器,安装位置：带燃油压力调节器的燃油滤清器和泄漏滤清器被一个支架固定住，旋接在底板上。,第26页,燃油压力调节器的燃油滤清器功能,带燃油压力调节器的燃油滤清器有2个功能：-过滤燃油中的脏物-将进油管路中的压力控制在6bar由于电动燃油泵的供油压