该发动机是一款采用复式增压技术的 TwinPower Turbo 发动机。在其上使用 1 个由 2 个排气道(复式增压)驱动的双涡流废气涡轮增压器。
8 缸发动机和 12 缸发动机拥有 2 台 Twin-Scroll 双涡轮增压器。
4 缸发动机和 6 缸发动机可支配一个带钢结构集成涡轮外壳的铸铁弯管。
3 缸发动机可支配一个带铝结构集成涡轮外壳的水冷铸铁弯管。
提示! 提供结构不同的进气系统。视机动化装置而定,配套传感器必须跟随确定的名称,以便与故障记录匹配。传感器的测量方法也要确定名称。 本文件详情:进气系统 |
进气温度 / 增压压力传感器固定在增压空气管上。
这个组合传感器向数字式发动机电子伺控系统 (DME) 提供下列信息:
- | 增压空气温度 |
- | 增压压力 |
增压压力传感器用于增压压力调节。此外,数字式发动机电子伺控系统 (DME) 利用进气管压力传感器信号校正节气门位置。
进气温度传感器
进行温度记录时,使用的是与温度有关的电阻器。该电路包括一个分压器,可对其测量与温度有关的电阻值。通过一条传感器特有的特性线计算出温度。在进气温度传感器中安装有一个热导体 (NTC),其电阻值随温度的上升而下降。此电阻值根据温度在 167 kΩ 至 150 Ω 的范围内变化,对应于 -40 °C 至 130 °C 的温度。
增压压力传感器
使用应变仪探测增压压力。施加压力时,传感器中装有应变仪的膜片会发生变形。应变仪的电阻变化将通过一个测量电桥,以电子方式进行记录并分析。然后,电压测量结果将作为实际值输入到增压压力调节装置中。
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说明 |
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说明 |
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1 |
4 芯插头连接 |
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进气温度-增压压力传感器 |
增压压力信息通过一条信号线传送到数字式发动机电子伺控系统 (DME)。增压压力的有效信号根据压力变化而波动。测量范围约 0.5 - 4.5 V,对应于 50 kPa (0.5 bar) 至 330 kPa (3.3 bar) 的增压压力。
进气压力传感器用螺栓拧紧在进气集气箱上。该组合式传感器向发动机控制系统传送节气门后的进气压力。
进气压力用作负荷信号的替代值。
压力传感器元件和一个用于信号放大和温度补偿的传感器电子装置集成在一个硅芯片上。测得的压力作用在硅膜片的工作面上。要产生绝对压力测量,在膜片背面包含一个基准真空。然后,所测得的电压将作为实际值输入到增压压力调节装置中。
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说明 |
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说明 |
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1 |
进气管压力传感器 |
2 |
4 芯插头连接 |
电动节气门调节器固定在进气集气箱上,并调节节气门。节气门调节可影响发动机的供气。数字式发动机电子伺控系统 (DME) 根据下列信息计算出节气门位置:
- | 加速踏板位置 |
- | 其它控制单元的扭矩要求 |
电动节气门调节器由数字式发动机电子伺控系统 (DME) 电动打开或关闭。节气门开启角度由电动节气门调节器中的 2 个霍尔传感器监控。
一个电动伺服马达带动节气门移动。通过一个频率 1000 Hz 的按脉冲宽度调制的信号控制这个伺服马达。
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说明 |
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说明 |
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1 |
电动节气门调节器 |
2 |
6 芯插头连接 |
节气门具有 0 至 90°的机械调节范围。最大只可移动到 81° (对应于节气门 100 % 打开)。
在不通电状态下,节气门由 2 个节气门复位弹簧保持在约 5.2°的紧急空气点。这两个复位弹簧也用于发生故障时 (控制已停用) 将节气门复位到该位置。
数字式发动机电子伺控系统 (DME) 借助测得的实际位置将要求的节气门开度标准值转换成一个信号。
通过电气减压装置阀门将直流马达的旋转经由螺纹杆上的心轴转换成轴向运动。提升运动影响通过杆操纵减压装置阀门的螺纹杆。通过打开和关闭减压装置阀门将调节涡轮机上遇见的废气质量流量。
减压装置阀门可以占用关闭和完全打开之间的所有位置。电气减压装置阀门可以在机械极限位置之间,0 至 20.5 mm(最小保证的调整范围)范围内的所有位置上无级起动。一个完整的关闭过程在最大 350 ms 的范围内结束,无负荷的打开过程必须在最大 500 ms 的范围内结束。
控制通过 12 V 的 PWM 信号,按 -100 至 +100 %(频率 1 kHz)的脉冲负载参数执行。
马达位置传感器探测电动马达的位置。马达位置传感器将电气减压装置阀门的位置反馈至发动机控制。该马达位置传感器由发动机控制提供 5 V 的电压。
当信号失效或电压降低时将完全打开电气减压装置阀门。
提示! 通过应用电气减压装置阀门可满足 SULEV 排放标准。 |
4 缸汽油发动机 B48(B58 与 6 缸类似)
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说明 |
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说明 |
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1 |
带钢结构集成涡轮外壳的铸铁弯管 |
2 |
5 芯插头连接 |
3 |
电气减压装置阀门 |
3 缸汽油发动机B38
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说明 |
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说明 |
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1 |
带铝结构集成涡轮外壳的水冷铸铁弯管 |
2 |
5 芯插头连接 |
3 |
电气减压装置阀门 |
提示! 已在各种发动机上取消了热膜式空气质量计。然后由发动机控制根据不同的信号通过模型计算进气程度。 在某些国家专用的发动机型号上安装了一个进气温度传感器来代替热膜式空气质量计!注意电子零件目录和电路图! |
在热膜式空气质量计中将通过从加热元件至气流的导热散去供暖传感器元件更多的热量。流经的空气质量越大,散去的热量就越多。由围绕供暖区对称安装的 2 个温度传感器获取的所产生的温度差是衡量流经空气质量的标准。
电子换档分析这些测量值并实现对包含流动方向在内的流经空气量的准确获取。传感器元件只能获取整个气流的流线。通过 DME 中保存的特性线执行对整个气流的流线的推算。
特性线取决于进气管道的几何尺寸。因此在不同的车型中可以保存不同的特性线。
热膜式空气质量计提供一个以频率设码的输出信号。此时相对应的是一个低空气质量的低频率和一个高空气质量的高频率。设计热膜式空气质量计的特性线范围和动态性,确保能识别到回流(吸管中的动态波动)并处理数量以及流动方向。通过 DME 中保存的特性线将周期信号换算成空气质量。
第 8 代热膜式空气质量计
热膜式空气质量计的最新一代产品借助 SENT 信号将传感器信号发送至控制单元。
SENT 接口为双向。
进气温度传感器依旧存在。在 SENT 信号中一起传输其传感器信号。
SENT 信号是什么?
发送信号已由美国汽车制造商指定。它的特点在于其简单性,且在非屏蔽三线连接上工作,通过传感器还接收其供电电压。借助发送信号采用数字传送方式,并且比较抗干扰信号。原因在于,信息内容仅存在于下降信号边界(单边)中,其中两个下降脉冲边沿之间的时间包含半位元的信息。半位元的传输值与两个下降脉冲边沿之间的持续时间成正比。
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说明 |
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说明 |
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1 |
热膜式空气质量计 |
2 |
4 芯插头连接 |
曲轴箱通风装置采用两段式设计。也就是说,将会根据负载情况通过不同的通道传导活塞环漏泄气体。
进气运转
在进气运转中,活塞环漏泄气体被引入到进气门前方的进气道中。
增压运转
由于在增压运转时进气管内的超压很大,所以不能在进气门之前将活塞环漏泄气体引入进气道。因此,在这种运行状态下,纯空气管道中会引入活塞环漏泄气体。
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说明 |
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A |
气缸盖罩下部视图 |
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1 |
窜气管进入纯空气管道(增压运转) |
2 |
进气门前的窜气管(进气运转) |
3 |
气缸盖罩中 |
4 |
进气道 |
5 |
机油回流口 |
6 |
油分离器(增压运转) |
7 |
油分离器(进气运转) |
8 |
废气涡轮增压器 |
曲轴箱通风的任务
不再直接用热膜式空气质量测量仪测量吸入的空气质量,而是由数字式发动机电子伺控系统 (DME) 计算出。为进行该计算,在数字式发动机电子伺控系统 (DME) 中编程设定了一个相应的模型。进行该计算时使用下列信号:
- | VANOS 位置 (负荷检测) |
- | 节气门位置 |
- | 进气温度 (空气密度修正) |
- | 发动机转速 (气缸进气) |
- | 进气管压力 (节流时的修正) |
- | 环境压力 (通过高度修正的空气密度)。 |
用下列参数修正这样计算出的空气质量:
- | 氧传感器信号 (空燃比) |
- | 喷射时间 (燃油量)。 |
如有必要会修正计算出的空气质量。在氧传感器失灵时,会在数字式发动机电子伺控系统 (DME) 的故障代码存储器中记录一个故障 (空气质量验证)。在这种情况下取消空气质量校准。
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