1、全新帕萨特 GP 第三代 EA888发动机 编者 胡书祥 2 第一部分:发动机原理 第二部分:发动机拆装注意事项 第三部分:发动机诊断 Passat GP上的第三代 EA888 发动机 3 第三代 EA888 发动机开发背景 第 三代 第一代 缸内直喷 涡轮增压 双平衡轴 进气歧管翻板 进气相位可调 欧四排放 2006年 第二代 2009年 曲轴和活塞优化设计 链条张紧器设计更改 曲轴箱通风设计更改 可变排气门升程(纵置发动机) 可变排量机油泵 欧五排放 2012年 欧六排放 适用于 MQB平台 可变排气门升程 智能热管理系统 进排气相位可调 气缸盖集成排气歧管 燃油双喷射系统 可控活塞冷却喷
2、嘴 带电控废弃旁通阀的涡轮增压器 2014 年度沃德十佳发动机 4 第三代 EA888发动机技术特点 发动机 进排气相 位可调 气缸盖集成排气歧管 智能热管理 可变排气门升程 电控废气旁通阀 燃油双喷射系统 可控活塞冷却喷射 1.8TSI 132kW 300Nm 2.0TSI 162kW 350Nm 第三代 EA888 发动机技术特点 5 参数 DBH发动机 DBJ发动机 排量 1798cm3 1984cm3 缸径 X行程 82.5mmX84.1mm 82.5mmX92.8mm 压缩比 9.6:1 9.6:1 最大功率 132kW/ 4300-6250r/min 162KW/ 4500-620
3、0r/min 最大扭矩 300Nm/ 1450-4100r/min 350Nm/ 1500-4400r/min 排放标准 国五 国五 Passat GP上的第三代 EA888发动机参数 发动机 6 发动机总体特点 轻量化 灰铸铁缸体厚度 : 3.5mm减至 3mm 曲轴平衡块数量 : 8块减至 4块 (1.8T), 2.0T仍是 8块 上部铝合金油底壳和下部冲压油底壳 丌规则断面连杆,小头无衬套设计 低摩擦 增加活塞不缸套间隙 曲轴主轴颈减小 链条张紧力降低 平衡轴增加滚针轴承,减少了平衡轴的摩擦。 舒适性 增加油底壳不主轴承盖螺栓 降噪 滚针轴承 平衡轴 平衡轴 滑动轴承 惰轮 导轨 张紧导
4、轨 曲轴链轮 链条 曲轴 平衡块 主轴颈 上部油底壳 气缸体 主轴承盖 油底壳和主轴承盖连接螺栓 端面螺栓 7 发动机总体特点 进排气凸轮轴相位可调 进气 VVT: 60曲轴角 排气 VVT: 34曲轴角 皮带驱动的水泵 平衡轴滚针轴承 可变排量机油泵 正时链 进气凸轮轴调节器 排气凸轮轴调节器 可变排气升程系统 带检查窗的链条张紧器,用于诊断链伸长度 。 可看到 2 圈 = 链条正常 可看到 7 圈 = 更换链条 要求不超过 6个凹槽即 7个螺纹 高压燃油泵 可诊断链条伸长度 8 诊断 程序通过凸轮轴与曲轴的相对位置检测链条伸长度,如果位置多次超过凸轮轴特定的限值,故障存储器中会生成故障记录
5、。 在故障存储器中存储下故障记录后,可以对链条张紧器进行目检来检查链条的伸长度。 对发动机进行以下操作之后,必须对诊断程序进行更新,以便在维修之后诊断程序能够正常运行: -更换了发动机控制单元 -更换了连接至链条传动装置的发动机组件 -更换了正时链或整个发动机 链条伸长诊断功能 9 正时链条 链条的正时标记点和上一代发动机一致 10 排气门升程可变系统 优点 通过排气凸轮轴上的电子气门升程切换系统以及进气和排气凸轮轴上的可变气门正时,实现了对每个气缸气体交换 的优化控制。较小的凸轮轮廓仅用于低转速。 此功能有以下好处: -优化气体交换 -防止废气回流到之前的 180 排气缸 -入口打开时间更早
6、,填充程度更佳 -通过燃烧室内的正压差减少余气 -提升响应性 -在较低转速和较高增压压力下达到更高的扭矩 11 电子排气门升程可变系统 凸轮调节 执行器 为了使排气凸轮轴上两个不同的气门升程之间能相互切换,排气凸轮轴上有 4 个可移动的凸轮件 (带有内花键)。每 凸轮件上都装有两对凸轮,通过两个电动执行器对两种升程进行切换。电动执行器接合每个凸 轮件上的滑动槽,并移动凸轮轴上的凸轮件。 组件 12 凸轮调节执行器 未启动 启动 金属销 阻尼环 永磁铁 极片 电磁芯 电磁线圈 电气连接 电子排气门升程可变系统 通电后电磁线圈使 金属销向外移动 插入凸轮件调节槽 进行调节。 13 凸轮 件调整及锁
7、止 凸轮 件 锁紧 钢球 执行器由发动机控制单元 J623 的接地信号启动 ,通过主继电器 J271 供电。 调节槽的轮廓迫使凸轮段移动到另一个位置 , 通过弹簧加压球来进行锁紧。 电子排气门升程可变系统 每个凸轮段使用两个执行器。一个执行器 使凸轮件 从大凸轮调节到小凸轮,另一个执行器以相反方向调节。 14 在低转速范围内,气门升程切换至更小的排气凸 轮轮廓,右侧执行器移动金属销,它接合滑动槽,将凸轮件移至小凸轮轮廓。废气气流的脉动减小,从而可在低转速范围达到较高的增压压力。 电子排气门升程可变系统 在较低发动机转速范围下的凸轮位置 调节 15 部分负载和全负载下,为达到最佳的气缸填充性能,
8、排气门需要最大的气门升程。为了实现此目的左执行器被启动,由左执行器移动其金属销。 电子排气门升程可变系统 在高发动机转速范围下的凸轮位置 调节 16 执行器启动 复位信号 电压启动结束 启动 发动机控制单元根据重置信号得知金属销的当前位置。当复位斜面推动执行器的金属销回位时,生成一个复位信号。发动机管理系统可根据 哪个执行器发出复位信号来确定相关滑动装置的当 前位置。 电子排气门升程可变系统 17 进排气凸轮的区别 电子排气门升程可变系统 进气侧 排气侧 18 分离后气体进入增压器通道(外部可见通道) 精细式油气分离器 油底壳回油管的单向阀(低于油底壳油位) 挡板式粗油气分离器 分离后气体进入
9、进气管通道(内部通道) 粗油气分离器的 回油通道(低于油底壳油位) 带单向阀的精细式油气分离器的回油通道 18 曲轴箱通风 19 19 曲轴箱通风 混合气和新鲜空气流向 黄色代表混合气的流向,蓝色代表新鲜空气的流向。 因 PQ平台和 MQB平台发动机安装位置及角度不同,所以 DBH、 DBJ与 MQB平台上同代际相同参数的发动机CUF、 CUG在安装支架、油底壳上、中、下件及吸油器、机油标尺等部件上有差异;同时在曲轴箱通风系统、发动机线束、低压油管等部件上也有差异。以上部件不能互换 。 20 压力控制阀 连接活性炭滤清器 至气缸盖的通道 离心式分离器 旁通阀 至涡轮增压器的通道 20 曲轴箱通
10、风 精细式油气分离器 21 单向阀 2(增压器通道) 21 曲轴箱通风 离心式 分离器 单向阀 1(进气管通道) 怠速和部分负荷时进气管负压,单向阀 1开启,单向阀 2关闭;高速运行时单向阀 2打开,单向阀 1关闭。 22 22 曲轴箱通风 -新鲜空气的流向 怠速和部分负荷时 PCV阀开启,通过精细分离器底部的通道进入缸盖和缸体补充新鲜空气。 PCV阀 23 活塞清洗器喷嘴回路 辅助机组托架 机油回路 活塞冷却喷嘴回路 机油压力开关 F447 可调节机油泵 活塞冷却喷嘴 机油滤清器 机油冷却器 未过滤机油 活塞冷却喷嘴电磁阀 N522 机油低压开关 F378 机油高压开关 F1 未过滤的机油
11、活塞清洗器喷嘴回路 过滤的机油 机油压力调节电磁阀 N428 F1、 F378、 F447拆下后必须更换 24 可变排量机油泵 与前一款发动机上的机油泵相比,泵驱动比率有所减小,泵运行得更慢。 泵仍然通过单独的链条由曲轴驱动。 25 可变排量机油泵 26 可变排量机油泵 机油压力由低压段切换到高压段是由负载和 发动机转速决定的。低于限值时,泵以 1.5 Bar的压力运行。当达到4500 rpm的转速时,泵会产生 3.75 Bar的油压。 新车前 1000公里范围内,油泵一直保持高压! 如果阀发生故障则闭合,机油泵在高压段运行。 27 活塞冷却喷嘴 可切换活塞冷却喷嘴 机油压力开关 F447检测
12、油道中的油压并监控活塞冷却的 情况,在 0.3-0.6 Bar的油压下关闭。 28 电磁阀控制活塞冷却喷嘴的开闭 活塞冷却喷嘴关闭油温 50) 活塞冷却喷嘴关闭 (油温 50) 可切换活塞冷却喷嘴 发动机控制单元使用发动机扭矩、发动机转速和机 油温度来控制喷嘴的开闭。 控制策略 29 可切换活塞冷却喷嘴 N522 控制阀 断电,油压仅施加在一侧上,并沿着回位弹 簧移动,当油压超过0.9 Bar时,机械电磁阀打开,连接至活塞冷却喷嘴的通道可用。油液流向活塞冷却喷 嘴,由此激活喷嘴。基于机油压力开关 F447的信号,发动机控制单元确定活塞冷却喷嘴已激活。 活塞冷却喷嘴打开 断电 30 可切换活塞冷却喷嘴 活塞冷却喷嘴控制阀 N522 打开电 磁阀的控制口。机械电磁阀受到来自两侧施加的油 压,回位弹簧的力更大,机械电磁阀被推回。油道连接管 中的油液流动被中断,活塞冷却喷嘴关闭。基于 机油压力开关 F447 的信号,发动机控制单元确定 活塞冷却喷嘴已关闭。 活塞冷却喷嘴关闭 通电