奔驰12缸发动机M279AMG简介(二)

2017-12-04福建林宇清

汽车维修与保养 2017年8期

◆文/福建林宇清

◆文/福建林宇清

(接上期)

当Y77/1被促动时,即占空比＞5%，真空泵到真空室的真空连接建立，弹簧回位，拉动操纵杆长的一端向右移动，从而使短的一端向左移动，在全负荷范围内，将增压压力控制风门关闭，全部废气都用于驱动涡轮,形成最大为1.5bar(1bar=105Pa)的增压压力。这样，通过改变流经涡轮的气体流量，来控制涡轮的转速，可达到控制增压压力的效果。为控制增压压力，ME评估以下传感器的信号：进气温度传感器，左汽缸列空气滤清器下游的压力传感器，右汽缸列空气滤清器下游的压力传感器，节气门促动器上游的压力传感器，增压压力、节气门促动器下游的压力传感器，增压空气分配器的压力、油门踏板传感器，驾驶员的负荷请求、曲轴霍尔传感器，发动机转速、爆震控制、变速器过载保护及过热保护传感器(图16)。

图16 Y77/1被促动

3.增压压力旁通回路

由于涡轮增压器的轴、叶轮和涡轮的惯性，在车辆开始减速之后，增压器总是会稍稍空转。因此，当快速关闭节气门时，增压压力反作用于压缩机，出现压力波。为防止此现象，在ME检测到由负载模式变为减速模式时，就会促动排空阀Y101，来自真空室的真空作用在涡轮增压器的排气阀上，排空阀打开压缩机叶轮处的旁通回路，增压压力降低。当Y101没有被促动时,它通大气，即控制风门的真空室通大气，排空阀被集成式弹簧关闭 (图 17)。

图17 旁通回路工作原理

五、排气系统

排气系统由靠近催化转换器、催化转换器上游和下游的氧传感器和消音器组成(图18)。废气处理系统的任务是减少废气中CO、HC、NOx的排放，同时，将混合物的空燃比严格控制在λ=1的限制范围内，实现催化转换器中更高的废气转换率。

剩余氧含量是混合物成分的一项重要指标,氧含量较低意味着空气不足，混合物“较浓”；氧含量较高则意味着空气过剩，混合物“较稀”。如果氧传感器检测到混合物过浓，则ME会缩短喷油时间，直至浓度降低；如果混合物过稀，则该过程会反向进行。

六、二次空气喷射系统

二次空气喷射是指在冷启动时将新鲜空气喷入排气歧管，燃烧废气中的CO和HC化合物，以提高废气温度，使三元催化器尽快达到工作温度，从而提高了发动机暖机的速度。

图18 排气系统的组成

1.电子空气泵

电子空气泵位于右侧排气歧管下方(图19)，由ME通过空气喷射继电器促动，促动后从右侧空气滤清器的干净侧吸收新鲜空气，然后通过空气喷射锁止阀上的2个压力接口输送到排气歧管。空气泵的最长促动时间为90s，电流消耗约45 A。空气泵在长时间促动后，会保持锁止，只有在三元催化器再次冷却下来后，才会重新工作，确保空气泵有足够长的时间冷却，防止泵损坏。

图19 电子空气泵位置

2.空气泵转换阀

空气泵转换阀是一个电磁阀，位于右侧缸盖的前面(图20)，其供电来自87回路，与空气泵同时由ME促动最长时间为90s。

图21所示为转换阀结构，转换阀通过来自进气歧管的真空激活锁止阀，其工作原理如图22：当转换阀被促动时，固定板由线圈吸出，然后密封橡胶块关闭通风口，通道2和3相通，这样从进气歧管到锁止阀之间的真空就被建立。当转换阀不通电的情况下，通道1和3之间的连接再次被建立，即通道3通大气压。

图20 空气泵转换阀

图21 转换阀结构

图22 转换阀工作原理

3.空气喷射锁止阀及其功能

两个空气喷射锁止阀分别位于右侧缸盖的前部，阀的一端通过软管连到空气泵，另一端通过缸盖上的气道连到排气歧管，表面有一接口与转换阀的真空接口相连(图23)。锁止阀内部为组合阀：集成了具有单向阀性质的阀板和检验阀。当转换阀被促动时，受空气泵和真空之间的压差作用，阀板被打开，新鲜空气通过锁止阀进入排气歧管；当转换阀未通电时，转换阀的真空接口通风，阀板由弹簧力关闭。检验阀防止废气进入锁止阀，使其脏污和受热损坏。

图23 锁止阀位置

4.空气喷射控制原理

二次空气喷射由ME控制，在此借助下图所示的M272发动机的控制原理来理解(图24)。ME分析B70和B11/4监测的信号，以判断是否满足以下二次空气喷射启用条件：①冷却液温度在-10～35 ℃之间；②发动机转速＜2 500r/min。如果满足，那么ME就会同时触发空气泵继电器和转换阀，锁止阀打开，空气泵输送的新鲜空气通过锁止阀进入排气歧管，将废气中的CO和HC化合物燃烧生成CO2和H2O，提高暖机阶段的尾气排放和废气温度，使三元催化器的工作温度更快上升。

七、冷却系统

M279AMG根据发动机的运转要求，通过控制节温器的各工作位置，从而调节冷却液温度。该系统包含以下功能：电子扇控制、风扇延迟关闭功能、过热保护、涡轮增压冷却及空气冷却系统 (图 25)。

1.电子扇控制：电子扇由ME通过PWM信号促动，即ME通过占空比控制风扇转速：-10%，电子扇停止；-20%，电子扇运转，最低速；-90%，电子扇运转，最高速。如果促动时出现故障，风扇将以最高速运转。

2.风扇延迟关闭功能：在关闭钥匙(ignition OFF)后，如果冷却液温度、机油温度或ME自身的温度超过了最高标准值，那么电子扇会继续运转，最长持续5min，即电子扇的run-on 功能。但如果run-on 功能引起了电池电压急剧下降，那么该功能将会被抑制。

图24 空气喷射控制原理

图25 冷却回路

3.过热保护：为了防止冷却液超出允许的最高温度而导致发动机和三元催化损坏，在冷却系统中安装了过热保护功能，防止热量过载，为此ME需要分析当前的冷却液温度和油门踏板，以控制风扇和节温器运转。当过热保护功能启用时，节气门不再全开，空气流量和燃油喷射减少。

4.涡轮增压冷却：冷却液流通过曲轴箱中不同的接口流入每侧涡轮增压器，从底部到顶部流过增压器的轴承座，然后离开轴承座回流至右侧汽缸盖上的主冷却回路(图26)。

图26 增压器冷却

5.空气冷却系统

每个汽缸列都有一个增压空气冷却器，两个冷却器与低温冷却器、膨胀容器、增压空气冷却器循环泵组成了增压空气冷却回路(图27)。这样，热的增压空气通过增压空气冷却器向冷却液流散热，然后冷却液通过低温冷却器散热至大气中。循环泵由ME根据增压空气温度促动，增压空气温度由进气歧管中的进气温度传感器记录，并传送至ME分析。当增压空气温度高于45℃时，ME通过继电器促动循环泵；当增压空气温度降至35℃以下时，循环泵关闭。冷却后的空气密度更高，因此，可增加汽缸进气量，提高发动机功率。此外，还可降低爆震趋势和减少NOx的形成。