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1、1,目录,发动机,2,发动机总述 发动机特性 气门机构 润滑系统 冷却系统 进气和排气系统 燃油系统 点火系统 蛇形带驱动系统 发动机控制系统,3,发动机总述,概要 - 带 AVCS、ETCS-i 和 D-4S 的 2.0 升、16 气门、DOHC 水平对置发动机。,4,发动机总述,水平对置发动机的优点,直列型,V 型,水平对置型,惯性力相抵消,降低了发动机总高度,气缸水平对置排列,直列型,水平对置型,低振动,低重心,短长度,5,发动机总述,规格 1/2,6,发动机总述,规格 2/2,7,发动机总述,特征 部分前视图,油底壳上部（由铝合金制成）,D-4S 系统,高压力狭缝喷嘴型喷油器,直接点火

2、系统 (DIS),加长型铱尖火花塞,带机油隔垫的凸轮轴壳,对角裂解连杆,空心充钠排气门,8,发动机总述,特征 部分俯视图,活塞裙部位的树脂涂层,主动气门控制系统 (AVCS),正时链条和链条张紧器,丰田原厂 50/50 预混合超级长效冷却液 BLUE,粘合剂筒式机油滤清器 扇形导体型交流发电机 燃油系统快速连接器 真空泵（带自动变速器的车型） 起动保持功能（带上车和起动系统的车型） 智能电子节气门控制系统 (ETCS-i) 制动超控系统,MRE 型凸轮轴位置传感器,蛇形带驱动系统,9,发动机总述,发动机系列号 如照片所示，发动机系列号压印在气缸体上。,前,发动机系列号,10,维修要点（发动机总

3、述）,拆卸发动机总成 如图所示，拆下发动机时，拆下发动机罩前撑杆并将其置于连接件位置 B。,A,B,A,B,A,B,11,维修要点（发动机总述）,拆卸发动机总成 用发动机吊链装置和小型起重机举升发动机总成。,分离,拆下发动机总成,发动机,变速器,12,发动机特性,气缸盖和气缸体 气缸盖和气缸体由铝合金制成。,气缸盖罩,气缸盖,凸轮轴壳,气缸体,油底壳上部,油底壳,前,右侧 (B1),左侧 (B2),13,发动机特性,凸轮轴壳 采用了机油隔垫，在运动行驶期间连续转弯时，减少了流入气缸盖的发动机机油油量。,机油隔垫,凸轮轴壳,（右侧）,14,发动机特性,连杆 采用了紧凑型裂解连杆。,盖和连杆锻造于

4、一体，又能分成两块,因裂解面的存在而不必使用用于定位的锁销,裂解连杆,裂解面,分离,锥形切口,A,“A”视图,15,发动机特性,连杆 连杆大头呈对角式分开，提高了维修便利性。,工具,- 油底壳侧视图 -,气缸体,连杆,连杆盖螺栓为塑性域紧固螺栓，且不可重复使用。,气缸体,工具,16,- 油底壳侧视图 -,气缸体,发动机特性,连杆 采用了低头盖螺栓，且在拆卸/安装时需使用“TORX”梅花套筒扳手 E14。,推荐工具：09013-1C551 “TORX”梅花套筒扳手 E14,09013-1C550,09013-1C551,无法移动,套筒扳手,低头,连杆,盖螺栓,套筒扳手,“TORX”梅花套筒扳手

5、E14 与低头螺栓相匹配,17,发动机特性,曲轴皮带轮 曲轴皮带轮螺栓采用了塑性域紧固螺栓。 紧固皮带轮螺栓至规定扭矩后，再紧固皮带轮螺栓 90。,皮带轮螺栓头每隔 90有一个刻划线。,(A),(B),紧固皮带轮螺栓 90时，根据刻在曲轴皮带轮螺栓头周围的线画参考线 (A) 和 (B)。,18,气门机构,总述 采用了空心充钠排气门，提高了耐热性能。 进气和排气凸轮轴采用了 AVCS（主动气门控制系统）。,气门摇臂,摇臂枢轴,凸轮 （燃油泵（高压）,气门垫片 （气门间隙调节）,进气凸轮轴,排气凸轮轴,进气和排气 AVCS,正时链条,链条张紧器,空心充钠排气门,凸轮 （真空泵） 带 AT 的车型,

6、19,维修要点（气门机构）,凸轮轴正时齿轮总成 采用了低头螺栓，且在拆卸/安装时需使用“TORX”梅花套筒扳手 E16。,推荐工具：09013-1C560 “TORX”梅花套筒扳手 E16,凸轮轴正时齿轮总成,20,润滑系统,总述 采用了内置正时链条盖的机油泵。 采用了粘合剂筒式机油滤清器。,真空泵机油管路 （带 AT 的车型）,粘合剂筒式机油滤清器,油底壳,曲轴轴颈,主油孔,凸轮轴轴颈,正时链条盖机油管路,机油泵,滤油网,21,冷却系统,总述 发动机冷机时，发动机冷却液通过底部旁通管路在发动机内再循环，从而提高了暖机性能。,水泵,放水开关,散热器盖,散热器,进水管,至节气门体,节温器（发动机

7、）,底部旁通管路,至 ATF 加热器,自加热器散热装置,自节气门体,至加热器散热装置,自 ATF 加热器,节温器（ATF 加热器）,22,1 号油底壳,冷却系统,系统图,底部旁通管路,水泵,带旁通阀的节温器 （发动机）,节温器 （ATF 加热器）,节气门体,ATF 加热器*,加热器散热装置,左侧气缸盖,左侧气缸体,右侧气缸体,右侧气缸盖,散热器盖,*：带 AT 的车型,散热器,散热器储液罐,进水管,23,冷却系统,SLLC（超级长效冷却液） 采用了丰田原厂 50/50 预混合超级长效冷却液 BLUE。,常规车型（所有国家或地区）更换间隔：第一次在 160,000 km（100,000 mile

8、s）时更换，然后每隔 80,000 km（50,000 miles）更换一次,- 保养计划 -,24,维修要点（冷却系统）,SLLC（超级长效冷却液） 更换冷却液概要,放气螺塞,加热器软管 （至/自加热器散热装置）,检修孔盖,FULL,LOW,散热器储液罐,放水螺塞,排空发动机冷却液 拆下检修孔盖。 将一根内径为 8 mm (0.315 in.) 的软管连接到放水螺塞上。 松开散热器放水螺塞并排空冷却液。,加注发动机冷却液 紧固散热器放水螺塞。 加注冷却液至进水口直至达到进水口入口的底部。 打开放气螺塞。 如果冷却液液位降低，则加注冷却液。 冷却液开始从放气螺塞溢出时关闭放气螺塞。 加注冷却液

9、直至达到散热器储液罐的“FULL”液位。 关闭散热器盖。 起动发动机并放气。（有关详情，请参见维修手册。）,25,进气和排气系统,发声器 发声器优化了进气声音并将其直接吸入车厢。,发声器,26,进气和排气系统,发声器 工作原理,进气脉动,阻尼器通过进气脉动谐振并优化了进气声音。,进气声音传输至车厢。,阻尼器,27,参考（进气和排气系统）,发声器 工作特性图,发动机转速 (rpm),1,000,2,000,3,000,4,000,5,000,6,000,7,000,5 dB,车厢内声音,28,进气和排气系统,进气歧管 采用了总高度低的进气歧管，降低了发动机的重心。,总高度低,进气歧管,29,进气

10、和排气系统,排气歧管 采用垂直尺寸压缩设计，降低了发动机的安装位置。,排气歧管,TWC,TWC,消声器联接管,30,燃油系统,燃油泵 使用新 SST，松开燃油泵仪表挡圈。,SST：09808-18010（燃油泵固定工具）,燃油泵仪表挡圈,燃油泵总成,31,燃油系统,快速连接器 使用新 SST，断开燃油管连接器（金属型）。,美国车型,燃油管连接器（金属型）,断开 将 SST 插入燃油管连接器侧，并从燃油管上拆下燃油管连接器。,SST：SU003-03936（燃油软管拉出器）,挡片,O 形圈,外壳,燃油管,32,燃油系统,D-4S 系统 FA20 发动机使用直接喷射 4 冲程汽油发动机高级版 (D

11、-4S) 系统。,D-4S 系统,直接喷射,进气口喷射,+,进气口喷射喷油器,直接喷射喷油器,33,燃油系统,D-4S 系统特征,更高的功率,清洁排放,更好的燃油经济性,燃油不会粘附在进气口上,较高的燃油雾化水平,提高了容积效率,扩大了爆震极限,形成了均匀的混合气 （不需要进气控制阀）,直接喷射,高压喷射,狭缝喷嘴喷油器,进气口喷射,34,燃油系统,D-4S 系统 系统图,燃油泵 （高压）,喷油器 （进气口喷射）,燃油压力传感器,燃油箱,输油管 （直接喷射）,溢流控制阀,喷油器 （直接喷射）,输油管 （进气口喷射）,EDU,压力调节器,喷油泵,ECM,燃油泵 （低压）,减压阀,单向阀,脉动阻尼

12、器,脉动阻尼器,：4 - 20 MPa,：400 kPa,35,燃油系统,D-4S 系统 主要零部件布局,燃油泵 （高压）,喷油器 （直接喷射）,EDU,燃油压力传感器,喷油器（进气口喷射）,36,燃油系统,燃油泵（高压） 施加高压燃油（4 至 20 MPa）至输油管（直接喷射）。,溢流控制阀,自燃油箱 (0.4 MPa),至输油管 （4 至 20 MPa）,单向阀 (60 kPa),脉动阻尼器,柱塞,减压阀 (23.6 MPa),自燃油箱 (0.4 MPa),至输油管 （4 至 20 MPa）,左侧进气凸轮轴,37,燃油系统,燃油泵（高压） 溢流控制阀关闭延迟时的工作情况,溢流控制阀,打开,

13、关闭,关闭 (ON),打开 (OFF),打开 (OFF),吸油,停止,单向阀,至输油管,自燃油箱,柱塞升程,压力增加,38,燃油系统,燃油泵（高压） 溢流控制阀关闭提前时的工作情况,打开,关闭,关闭 (ON),打开 (OFF),打开 (OFF),吸油,停止,压力增加,单向阀,至输油管,溢流控制阀,柱塞升程,自燃油箱,39,燃油系统,燃油泵（高压） ECM 通过控制溢流控制阀的关闭正时调节燃油压力。,控制溢流控制阀的关闭正时,燃油压力 （反馈）,溢流控制阀,曲轴位置传感器,ECM,燃油压力控制,目标压力计算,各种传感器,燃油压力传感器,EDU,40,燃油系统,燃油泵（高压） 如果输油管中的燃油压

14、力异常高，则减压阀回流一些燃油以限制压力。,减压阀 (23.6 MPa),自输油管,直接喷射燃油压力降低,41,燃油系统,输油管（直接喷射） 输送高压燃油（4 至 20 MPa）至喷油器（直接喷射）。,燃油压力传感器,输油管 （直接喷射）,喷油器 （直接喷射）,燃油泵 （高压）,燃油管,42,燃油系统,喷油器（直接喷射） 采用了具有狭缝形节流孔的高压狭缝喷嘴喷油器。,仰视图,狭缝喷嘴,喷油器密封（特氟隆）,自输油管,绝缘垫,43,维修要点（燃油系统）,喷油器（直接喷射） 从气缸盖上拆下喷油器时，用新的 SST 更换喷油器密封。,喷油器密封导向工具 (09261-03020),喷油器密封固定器

15、(09261-03010),SST：09260-39020,喷油器密封,44,维修要点（燃油系统）,喷油器（直接喷射） 更换喷油器密封,尖嘴钳,喷油器槽,1. 拆下喷油器密封。,2. 清洁喷油器槽。,45,维修要点（燃油系统）,喷油器（直接喷射） 更换喷油器密封,锥形内部,3. 接合 SST（导向工具）。,4. 将一个新的喷油器密封安装到 SST（固定器）上。,46,维修要点（燃油系统）,喷油器（直接喷射） 更换喷油器密封,轻压,5. 将喷油器密封滑入喷油器槽。,6. 固定喷油器密封。,47,维修要点（燃油系统）,喷油器（直接喷射） 更换喷油器密封,更换,凸出,变形,正常,7. 完全对准喷油器

16、密封。,8. 检查喷油器密封。,48,燃油系统,EDU（电子驱动单元） EDU 以高速操作喷油器（直接喷射）和溢流控制阀。,喷油器 （直接喷射）,高电压,喷射 请求信号,工作条件信号 （失效信号）,IJT1-IJT4,IJF1, IJF2,溢流控制阀工作信号,工作条件信号 （失效信号）,FPD,FPF,溢流控制阀,EDU,ECM,高电压,49,燃油系统,D-4S EFI 控制 该系统适当地使用直接喷射和进气口喷射。,发动机负载,发动机转速,直接喷射和进气口喷射,直接喷射,直接喷射和进气口喷射,高,高,燃油喷射系统激活范围,50,参考（燃油系统）,D-4S EFI 控制 低负载或中等负载时，采用

17、了进气口喷射和直接喷射。,理论空燃比,（直接喷射） 和 （进气口喷射）,浓,稀,进气,压缩,点火,燃烧,51,参考（燃油系统）,D-4S EFI 控制 高负载时，喷油器在进气冲程喷射燃油（直接喷射）。,（仅直接喷射）,进气,压缩,点火,燃烧,理论空燃比,浓,稀,52,参考（燃油系统）,D-4S EFI 控制 冷起动时，分层稀燃提高了 TWC 的预热性能。,浓,稀,进气,压缩,点火,燃烧,（直接喷射）,（进气口喷射）,浓,稀,53,点火系统,火花塞 采用了三重搭铁电极型铱尖火花塞。,类型：ZXE27HBR8 （电装）,铱,铂,0.8 mm (0.0315 in.),54,维修要点（点火系统）,火

18、花塞 拆卸或安装火花塞时，使用新 SST 举升发动机以获得足够的工作空间。,很小的间隙,足够的工作空间,发动机支座,前横梁,SST：09250-53010 （发动机支座隔垫）,发动机,举升,55,维修要点（点火系统）,火花塞 SST 安装概要,改变发动机罩前撑杆位置。 拆下前悬架上部至前围支架（左侧和右侧）、带空气滤清器软管的空气滤清器盖和离合器挠性软管支架（右驾驶车型手动变速器）。 断开发动机线束。 拆下排气歧管。 注意：为防止排气歧管损坏，必须进行此操作。 使用发动机吊链装置和小型起重机固定发动机。 用绳索将前排气管系在前悬架横梁上。 注意：为防止前排气管掉落，必须进行此操作。 拆下发动机

19、支座的 2 个螺母。 向上举升发动机总成并将 SST 安装到发动机支座和前横梁之间。,56,蛇形带驱动系统,多楔带 采用了自动张紧器。,惰轮,交流发电机皮带轮,空调压缩机皮带轮（带空调的车型） 惰轮 （不带空调的车型）,水泵皮带轮,曲轴皮带轮,惰轮 （自动张紧器）,57,蛇形带驱动系统,多楔带 拆下皮带前，拆下 2 个皮带盖和空气滤清器软管。,空气滤清器软管,皮带盖,皮带盖,58,发动机控制系统,主要零部件,59,发动机控制系统,主要零部件布局 1/2,发动机冷却液温度传感器,曲轴位置传感器,爆震控制传感器 (B1),喷油器（直接喷射）,爆震控制传感器 (B2),燃油泵 （高压）,发动机机油温

20、度传感器,空气压力传感器,清污 VSV,节气门位置传感器,喷油器（进气口喷射）,燃油压力传感器,凸轮轴位置传感器 （B1，进气）,凸轮轴正时机油控制阀 （B1，进气）,凸轮轴正时机油控制阀 （B1，排气）,凸轮轴位置传感器 （B1，排气）,60,发动机控制系统,主要零部件布局 2/2,EDU,ECM,空燃比传感器,DLC3,燃油泵 ECU,氧传感器,进气质量空气流量计 （进气温度传感器）,炭罐泵模块,61,发动机控制系统,AVCS（主动气门控制系统） 进气和排气凸轮轴采用了 AVCS。,凸轮轴正时机油控制阀,凸轮轴位置传感器,AVCS（左侧）,正时转子,滑阀,凸轮轴正时齿轮,凸轮轴,62,发动机控制系统,AVCS 工作提前图像,工作提前,工作正常,提前,通过反作用力，凸轮轴被推至提前方向。,机油,气门关闭期间,凸轮轴正时齿轮,压缩弹簧的反作用力,63,发动机控制系统,AVCS 工作提前（机油通道） 凸轮负扭矩在延迟室内形成的液压通过提前单向阀将压力施加至提前液压室。,凸轮轴正时机油控制阀,ECM,机油泵,锁销,止动阀,凸轮轴正时齿轮总成,提前单向阀,提前液压室,滑阀,延迟液压室,转子叶片,64,发动机控制