《奔驰发动机培训》PPT课件.ppt

1、M274发动机,概述,简要描述 发动机视图 和前代发动机数据比较 发动机数据 CO2测量,机械部件,曲轴箱 油盘 曲轴总成 气缸盖 皮带驱动 链条驱动和凸轮轴调节,发动机燃烧,空气供给 真空系统 燃料 喷射系统 燃油系统 排气系统,冷却和润滑系统,发动机冷却 发动机润滑,电气和电器系统,发动机控制 点火系统 车载诊断系统,简介,2012年6月 新款M274带缸内直喷和涡轮增压器的发动机将首次被引进于204上 ，它的设计是基于M270发动机 ，它取代了现有的M271EVO发动机 新的直喷技术结合了快和准确喷射的特性，叫做引导喷雾型燃烧系统 新的M274发动机在满足高的CO2排放要求的前提下也提供

2、高的扭矩和动力，同时也降低噪音和振动,需要补充的是增加了发动机暖机时的热量管理系统的技术 同时采用了两级控制定位式叶片式机油泵 相比于M271EVO发动机，M274减轻了发动机重量和摩擦力 标配ECO起停功能,M274发动机特点概述,最新一代引导型喷雾压电式喷油嘴的缸内直喷技术 多次快速压电式喷油嘴 带涡轮增压的直喷技术 通过真空提高压力控制 先进的凸轮轴调节为了发动机正时 通过管理油泵和水泵达到最佳的润滑和冷却液回路 带辅助起动机启动的ECO起停功能,带需求控制的多点火控制装置 曲轴箱采用全铝设计 符合欧5排放标准,CO2测量,热量管理 启动之后阶段 风扇控制 节温器加热 延时风扇关闭 百叶

3、窗散热器 过热保护,热量管理,热量管理控制是通过ME控制单元管理发动机中的冷却液温度。可以更快的达到工作温度，降低排放提高加热舒适性,启动之后阶段,在启动之后，ME控制单元冷却液泵转换阀传递一个信号，之后这个阀将被关闭。 通过打断冷却液回路，是发动机更快的升温，减少排放,风扇控制,ME促动风扇电机 风扇的目标转速是通过发动机控制单元的脉冲信号规定的 占空比信号介于10%至90%之间 10%风扇关闭，20%中间速度90%最大转速 如果促动存在错误，风扇会以最大速度运转 自动空调控制和操作单元传递空调的状态到发动机控制单元是通过内部CAN和底盘CAN,节温器加热,发动机中冷却液的温度可以通过加热式

4、节温器来改变 加热元件的促动是通过ME控制单元的接地信号,风扇延时关闭,当点火开关关闭后，如果冷却液温度或发动机油温超过规定值，风扇会运转最长5min，运转时最大的占空比信号是40%，在运转期间 如果蓄电池电压下降过快，那么风扇运转会被禁止,百叶窗式散热器,在M274发动机中，可调节式散热器，其风流可以通过冷却模式和发动机部件进行控制 关闭的百叶窗可以减小空气阻力进而降低燃油消耗 当可调式百叶窗关闭之后，可以使尽快达到工作温度，提高加热模式的舒适性，降低发动机噪音,过热保护,发动机过热保护是保护由于发动机热量上升过快对发动机造成的损坏和温度过高对三元催化在成的损坏 如果冷却液温度和进气温度过高

5、，点火正时会基于发动机温度和负载进行滞后的调整，这种滞后的修正是被发动机电脑控制的基于完美的曲线图 在冷却液温度大约90，进气温度大约20时，点火正时进行调节,2的曲轴转角在冷却液温度100，进气温度20，节气门全开 8的曲轴转角在冷却液温度100，进气温度60，节气门全开 11的曲轴转角在冷却液温度125，进气温度60，节气门全开,曲轴箱,M274发动机曲轴箱采用铸铝设计，轴瓦和气缸衬套采用铸铁,曲轴箱通风,M274的曲轴箱通风是通过油气分离器执行的，分为部分负荷下通风系统和全负荷下通风系统 曲轴箱强制通风是通过进气管 在部分符合阶段，曲轴箱通风发生在油气分离器到进气分配阀 在全负荷阶段，曲

6、轴箱通风发生在油气分离器到进气道 在全开节气门通风管处有一个加热元件，防止曲轴箱通风温度过低 窜出的气体通过油气分离器的管从加油口到油气分离器被移动，管是从曲轴箱连接到油气分离器,油底壳,采用铸铝设计，具有较高的强度 油底壳的波纹是为了降低噪音设计的 机油尺位于左后侧 油位检查开关位于油底壳底部 机油供给是通过一个可调式机油泵，通过曲轴的有齿链条驱动 机油压力的控制是通过机油泵阀,曲柄总成,活塞顶部的设计使之更适合燃烧系统和燃油的喷射 和上一代M271EVO相比，冲程由原来的85缩短到73.7，连杆长度增长了8.5 活塞直径增加了1mm，对于这种新型设计，虽然长度增加了但是重量却没有增加 曲轴

7、采用中空设计使重量减轻并配有4个平衡重,气缸盖,气缸盖由高强度铝合金组成 进气口的特殊设计可以使在燃烧室产生所需要的增压 每个气缸有4个口，两进气两排气，通过凸轮轴驱动，每个凸轮轴上有两个压紧装置 气缸设计和增压运动有以下特色： 高扭矩、低消耗、低排放,皮带驱动,水泵、发电机、压缩机通过皮带由曲轴驱动 皮带属于低保养类皮带，由张紧器张进,链条和凸轮轴调节,凸轮轴由曲轴通过链条驱动，链条驱动包括两个导轨和一个张紧器，导轨采用无接触式安装于正时箱盖上，这样设计可以减少噪音 机油泵的驱动是通过第二根链条由曲轴驱动 凸轮轴调节系统调节进气凸轮轴最大30曲轴转角（提前方向），排气凸轮轴最大40曲轴转角（

8、滞后方向），增大了气缸的重叠角。 优化了发动机的扭矩曲线，降低了燃油消耗。改善排气特性。 进排气凸轮轴电磁阀的调整是通过发动机电脑以150Hz的脉冲宽度信号来调节的 其促动依靠于部分负荷和全负荷下的特性曲线图,进气凸轮轴的位置通过凸轮轴霍尔传感器被记录，排气凸轮轴的位置通过排气凸轮轴霍尔传感器被记录，这些信息通过电压信号提供给发动机电脑,空气供给,空气供给系统的设计目标是尽最大可能的减小流动阻力同时提供最佳的流动条件。 空气滤清器处的空滤壳的设计要使空气流动阻力最小，进气歧管采用双壳设计。,真空系统,真空泵产生真空供给真空系统 真空被储存在真空容器中，用来供给给所需处 相应的真空单元被电动气动

9、促动，来控制增压压力和水泵 百叶窗散热器的促动器的真空也是来自于真空泵,增压,发动机的气缸容积效率通过增压来提高，从而提高发动机扭矩和动力 发动机电脑会记录燃油量和进气量 涡轮增压器里面的压力是通过一个增压控制翻板控制的，还有空气再循环的功能 噪音阻尼器降低了波动和脉冲产生的噪音 在增压系统中的一个主要部件是单级的涡轮增压器，它可以抵挡1050的高温，它被焊接到排气歧管上 增压器在增压进气口引进过滤的新鲜气体引导它到增压出口一直到增压空气冷却器，最高压力约为1.1bar,增压压力控制,在M274发动机上增压压力是被电动和气动控制的，通过增压压力控制压力转换器真空的产生是通过一个机械式真空泵 为

10、了控制增压压力，压力转换器通过发动机电脑被执行根据一个完美曲线图和负载，要做到这些，发动机电脑会参考以下的传感器：节气门后方的增压空气温度传感器、节气门上游的压力传感器、节气门上游的压力传感器、空气滤清器下游的压力传感器、加速度踏板传感器及驾驶者的负载请求、曲轴霍尔传感器、变速箱过载保护和过热保护,在节气门全开的范围内会建立最高的增压压力，为了降低增压压力，驱动涡轮增压气的排气流会被释放通过一个旁路及打开的增压压力控制阀板 真空蓄压气提供增压控制的压力，增压压力控制会通过一个联动装置打开增压控制翻板，继而开启和关闭旁通阀 为了监测当前的增压压力，节气门上游的压力传感器传递一个适当的电压信号到发

11、动机电脑 空滤壳后方的压力传感器会监测增压过程,旁通空气,由于轴承惯性的作用，当发动机进入减速模式后，涡轮和泵轮会继续运转一段时间。当节气门促动器被迅速关闭的时候，增压空气波动会返回到增压器 这样的压力波动会引起这么一种情形，增压轮低速运转和高的压力，导致增压器摆动(呼啸噪音和机械压力)。打开旁通空气转换阀使压力降低直接通到涡轮增压器进气侧 当发动机负荷低下来的时候，阀门会被关闭以建立压力,喷射系统,高压泵 高压泵位于气缸盖处，最大传送压力达200bar，高压泵通过进气凸轮轴驱动，当压力过高时，会通过泄压阀进行泄压，及意味着高压泵的传递速率和转速有关，当泵活塞向上移动时，油腔内燃油压力会被加压

12、，当压力达到后排泄阀会被打开，高压燃油通过油路到达油轨 新型压电式喷油嘴可以实现最高每循环五次喷射,直喷,油轨采用不锈钢材料，作为高压燃油的贮存器 油轨的贮存功能需要在喷射时有抑制振动的作用,油轨压力管理,油量控制阀会根据需求通过发动机电脑以脉冲信号进行控制 高压油泵会根据发动机的需求进行供油，根据发动机的运转条件，油泵的压力会介于130到200bar之间 油轨的压力和温度会通过压力和温度传感器记录下来传递给发动机电脑，当发动机关闭后油量控制阀就停止激活，意味着高压油泵不在建立压力，油轨内的压力会被保持相当长一段时间,燃油喷射系统,喷油嘴 喷油嘴会计算精确地雾化燃油量以一定的时间和位置喷射到相

13、应的气缸内 喷油嘴和气缸盖之间通过一个聚四氟乙烯环进行密封 喷油嘴被非常快的促动，可以摄入非常少的油量，在130到200bar的压力下会以锥形中空的形式进行喷射 发动机电脑会产生140V到210V的电压为喷油嘴，通过一个集成的输出阶段，然后通过一个接地信号促动喷油嘴 压电式喷油嘴组件会为发动机电脑提供一个电容式负载，当打开的时候会在很短的时间内达到大约8A的电流 在单次冲程内压电式喷油嘴会在短暂的开启时间内允许多次喷射 注意：如果通到发动机电脑的线路被颠倒，那么燃油喷嘴就会被损坏，如果线路对地短路那么发动机电脑就会被损坏,注意,在每次拆卸喷油嘴和油轨之后，相应的密封圈和密封组件都需要更换 不允

14、许脏的东西进入喷射系统,燃油系统,燃油供给 燃油供给系统提供足够过滤的燃油到高压油泵，然后高压油泵把燃油供给给喷油嘴。 低压燃油系统 当油泵开关收到来自于油泵控制单元的”油泵打开信号时“，油泵开关被打开，信号不仅有来自于发动机电脑的CAN信号还有驱动CAN信号，燃油系统控制单元还会收到发动机电脑的规定燃油压力的信号 燃油压力控制单元通过燃油压力传感器的压力信号记录当前的燃油压力，然后把压力信号传递给ME通过驱动CAN,燃油控制单元会计算当前燃油压力和规定的压力进行比较，从而调节燃油泵 为了确定燃油压力，ME计算燃油压力和负载请求，根据负载请求，传递速率被规定最大每小时130L，压力介于4.0到

15、6.7bar 在燃油滤清器上有一个过载保护阀，当油压在大约7bar到9bar的时候会被打开。虹吸装置会把左侧的燃油泵到右侧燃油箱里，防止一侧燃油箱空,高压燃油系统,高压燃油最高压力可大200bar，油轨上有压力和温度传感器，记录燃油压力和管理燃油温度 在高压油泵上有个油量控制阀，它管理供给给高压油泵的油量。 在高压燃油系统中燃油不能被主动释放，在减速模式和发动机关闭后由于温度的原因，压力最高可达270bar 当发动机关闭后，油量控制阀不在激活及高压不在被建立，油轨中的高压会被保存相当长的一段时间以备下一次的启动,安全燃油关闭,为了确保道路和乘客安全，燃油安全关闭应用于以下条件 ME控制安全燃油

16、关闭基于以下传感器和信号：曲轴霍尔传感器、发动机转速、节气门促动和节气门位置、补充抑制系统控制单元，直接撞击 安全燃油关闭通过ME激活基于以下事件：节气门的机械故障、发动机转速信号缺失、撞击信号,节气门的机械故障,通过计算节气门的位置ME监测节气门的机械故障，为了抑制发动机转速喷油嘴会被部分关闭，怠速大约1400rpm，行驶转速大约1800rpm,发动机转速信号缺失,如果通过发动机控制单元的转速信号缺失，油泵就会通过油泵控制单元关闭,撞击信号,如果发动机电脑直接受到来自于底盘CAN的信号或者来自于预防辅助系统控制单元的信号，它会通过燃油控制单元和带油量控制阀的传动系统CAN关闭燃油泵。发动机电

17、脑也会短暂的促动喷油嘴以使系统泄压,净化,燃油气体不允许排放到大气中 当发动机运转的时候，燃油蒸汽会通过碳罐电磁阀传递到发动机出进行燃烧 为了管理净化油量，净化阀会通过发动机电脑以接地信号进行促动 注意：在怠速的时候净化阀不会工作，油气混合气会通过碳罐电磁阀被清除掉。,排气系统,排气系统的目的就是降低排放（NOx、HC、CO） 为了做到这些，三元催化必须在冷启动的时候快速达到工作温度以达到降低排放的要求 排气系统包括：三元催化，退藕原件、前消音器、中消音器、后消音器 在排气系统的帮助下，可以使排放要求达到欧5标准,以下的子系统参与到排气处理中：三元催化、变速箱移动延时、三元催化效率监测 通过转

18、化，CO被转化成水，HC化合物被转化成CO2和水、NOx被转化成NO2和CO2,发动机的冷却,冷却回路 发动机的冷却工作是通过一个横流式的冷却系统，这样可以确保每一个气缸得到足够的冷却。对比纵流式冷却，它提供了更大的冷却能力。 一个电子控制式节温器可以使在暖机阶段达到一个完美控制，这个控制系统可以使发动机在暖机阶段迅速达到工作温度，在这个阶段冷却液的温度是通过发动机电脑进行影响的。,冷却液节温器,根据发动机的负载冷却液的温度会被管理在98到108之间，在大约108的时候节温器是全部打开的 为了是压力最小流失，一个旋转式阀被装配在节温器上来控制流动率,冷却液泵,在暖机阶段，冷却液泵会通过一个真空控制的阀被关闭，是防冻液在发动机内，可以达到节能的效果。 如果加热或气候控制需求被操作，冷却液泵会根据需求激活。冷却液泵控制的设计可以允许发动机内部更早的热起来,发动机润滑,管理发动机油泵 发动机机油的压力是通过在机油泵上的一个阀管理