奔驰M发动机详解.docx

1、奔驰M发动机详解 集团标准化工作小组 Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN奔驰M发动机详解M271销售名称C 180 KompressorC 200 KompressorC 230 KompressorC 200 CGI设计名称M271 E 18 MLM271 DE 18 ML发动机型号排量1796 cc缸径 82 / 85 mm压缩比10 9 气门4火花塞1喷射/点火形式SIM 4 LKESIM 4 LDE功率 kW (PS) at rpm105 (143) at 5200120 (163) at 5500141 (192) at 5800125 (170) at 53

2、00扭矩 Nm at rpm220 at 2500 - 4200240 at 3000 - 4000260 at 3500 - 4000250 at 3000 4500油耗 L/100 km/h NEFZ (SP)Sulfur-free缸体缸体使用铸铝，缸套使用铸铁，可以维修一次.发动机被设计成基础排量displacement of 1796 cc. 105 kW/143 HP in C 180 Kompressor120 kW/163 HP in C 200 Kompressor125 kW/170 HP in C 200 CGI141 kW/192 HP in C 230 Kompress

3、or发动机的命名不在依照排气量，而是根据发动机的输出，机械增压器相上一代发动机但更加有效率，而且使得中段扭矩的输出更加理想。汽缸盖：KE 与 DE 的汽缸盖是不同的，DE型的汽缸盖如上图，一个进气管有两个进气口, 使用铸铝。而且发动机象M111一样使用四气门，火花塞在中间，DE型的喷油头在两个进气口之间。活塞左图是KE型的活塞，右图是DE型的活塞，DE型的活塞为使得浓混合气更加靠近火花塞所以改变了活塞顶部活塞高度 ：DE mm活塞高度 ：KE mm 机油泵Lanchester balancer：为了减低2次惯性力（2nd order forces of inertia）所以安装了Lanches

4、ter balancer ，Lanchester balancer在安装时需要初始位置，同时Lanchester balancer与机油泵安装在一起。产生的机油压力在至3大气压 反面部分负荷曲轴箱通风和部分负荷油气分离器 满负荷曲轴箱通风和满负荷油气分离器曲轴箱通风/油气分离器：M271 装备两个曲轴箱通风系统:* 部分负荷曲轴箱通风和部分负荷油气分离器-* 满负荷曲轴箱通风和满负荷油气分离器部分负荷曲轴箱通风 （如图）, 上面的黑盖是油气分离器，为防止超压的空气通过管线上安装有单向阀。注意安装方向满负荷曲轴箱通风 在气门室盖上。 180 凸缘凸轮轴：M271使用双顶置，双可变正时系统。DE

5、发动机的排气凸轮轴是有相位差的，两气门开启不同步，这样使得排气得到了改进。DE 型发动机与KE型发动机的凸轮轴也不相同，它们的凸轮曲线不同。M271发动机使用与111 EVO and 137, 相同的 180 凸缘,在点火时系统使用(TPO “TruePower On”)也就是在Ignition ON 时发动机控制单元就知道一缸TDC皮带驱动：两种皮带长度：2420 mm (带空调压缩机)2315 mm (不带空调压缩机)真空泵：真空泵由排气凸轮驱动，并提纲润滑，该真空泵也用于柴油发动机的。保养：当前保养间隔如下：火花塞 80,000 km空气滤芯 60,000 km检查更换120,000 k

6、m 或 5 年汽油滤芯在油箱内，等寿命。机油：到2002年9月每 15,000 km 第一次后间隔 20,000 km 凸轮轴调整：功能B2/5 Hot film mass air flow sensorCAN Control Area Network (data bus)G3/2 Oxygen sensor upstream of CATN3/10 ME-SFI control moduleN10/1 Driver-side SAM control module with fuse and relay moduleN15/3 ETC control moduleY49 Exhaust 凸轮轴

7、 电磁阀Y49/1 进气 凸轮轴 电磁阀对于新型M271发动机装备双可变凸轮机构，新开发的带调整阀的叶片式调整机构，该结构可以保证凸轮轴持续调整，进气凸轮被设计成“提前” 30 曲轴角，而排气凸轮轴被设定成“置后” 40曲轴角。与 M111 EVO 对比它有如下优点: 在满负荷的情况下提纲更好的扭矩。 降低燃油的消耗 降低尾气的排放凸轮轴的调整机构由中心螺丝固定在各凸轮轴前端，分别由进气凸轮轴电磁阀(Y49/1) 和排气凸轮轴电磁阀 (Y49).凸轮轴电磁阀：它们依据ME-SFI 控制单元的map 操作，它依据PWM 信号工作.凸轮轴调节器凸轮轴调节器的机油供给是通过凸轮轴. 一旦电磁阀工作带

8、有压力的机油会通过控制塞进入凸轮轴调节器。控制塞的开度将依据相应的控制决定进入凸轮轴调节器的机油量。实现上述功能是控制塞控制机油通过大小不同的孔来达到的。凸轮轴正时是应严格依据凸轮轴上的凸缘，如果电磁阀不工作那么凸轮轴调节器的弹簧将凸轮轴复位。凸轮轴调节器内有一个限位螺丝，防止其内部机构在大约1800 rpm时依靠离心力打开，但当转速比较低时(如:1000RPM)时将依靠掖压打开.请特别注意:凸轮轴调节器上的字母不同,不要装反:“A“ 排气 凸轮轴“E“ 进气 凸轮轴.EGR:汽油直接喷射M271发动机(DE型)EGR:126 Secondary air injection comb. Val

9、vea Exhaust gas from exhaust sideb Exhaust gas to intake/charge lineB11/4 Coolant temperature sensorB37 Pedal value sensorG3/2 Oxygen sensor upstream of CATL5 Crankshaft position sensorM16/6 Throttle valve actuatorN3/10 ME-SFI control moduleN10/1 Driver-side SAM control module with fuse and relay mo

10、duleY27 Exhaust gas recalculation valveY76 Injector为降低汽油直接喷射M271发动机理论上的高NOx的排放, 所以M271 DE 安装外部EGR阀(Y27)在发动机的前端, 它接受ME-SFI控制单元的PWM信号, 该EGR信号不断的测试,也就是该系统非常强调诊断.尾气供给给发动机在排气一侧, 是通过二次空气喷射阀. 这样使得空/燃比中的氧气含量降低, 所以发动机内部燃烧温度就会降低使得尾气中NOx含量的降低, 同时由于空气量中含有尾气成分所以ME-SFI控制单元将降低燃油喷射的量, 使得发动机降低燃油消耗.当发动机在分层燃烧时尾气含量将依据发

11、动机的负荷与转速, 最大达到28%.这个含量大约是现在发动机的两倍 (如: M112发动机). a 尾气从排气侧b 尾气流入进气歧管c 插头d 插头盖e 阀室外部EGR:通过(Y27 flat-seat valve)的工作测量尾气流量, 它将依据发动机控制单元中的map 工作.工作条件: 水温在 60 到110 C之间 发动机转速 10 C 60 C发动机转速 3000 rpm节气门不是全开当上述情况发生时二次空气喷射将终止, 直至水温升至60 C 后在降至40 C Secondary air injection combination valve 汽油喷射与点火系统: 1 Control m

12、odule plug for engine 2 Control module plug for vehicleControl module SIM 4 LKE/LDE Siemens Integrated Engine control 4 汽缸汽油进气口喷射 LKE 汽油直接喷射 LDEM271 (SIM 4) 的发动机控制系统在M111 EVO 发动机上已经应用. 它已经进一步发展成符合当前最先进的M271的需要. 所有的发动机控制现在集成于发动机控制单元中在以前的发动机控制单元中, 它通过CAN-C总线系统与其他控制单元进行数据交换. 新型控制单元将通过bi-serial界面与发电机进行联

13、系, 它通过CAN与NOx传感器联系.由于DE 喷射系统的喷油头能量供给集成于发动机控制单元内, 所以发动机控制单元安装于空气滤芯上以得到更好散热.KE与DE发动机的唯一不同:所有车身与方向盘位置的不同将通过制造过程中输入的variant coding加以区分双处理器概念:双处理器在控制单元中并行处理, 这样可以实现系统分开进行实时监控 ( 如: 点火与喷油脉冲的输出) 其他功能 (如: lambda控制, 点火点和喷油量的计算) 将延迟进行. 驾驶员适应系统Driver-adaptive control (AAD)发动机电子加速踏板使用传感器控制已经成为标准,”节气门开度及加速踏板值”, 那

14、么它的特性将反映驾驶员的驾驶习惯, 发动机控制单元将依据驾驶员的习惯调整控制单元内部特性曲线, 使得发动机作出适合驾驶员的调整.发动机的诊断从新开发的诊断系统将监测所有的输入输出信号. 除此之外还将通过诊断链监测执行单元和相关部件, 出于服务目的系统还通过相同方式监测排放系统在符合EU 4与美规车上当排放系统有故障时“Check Engine”将亮起.M271发动机的燃油供给与喷油系统W203车型17 油轨40 膜片减噪阀51 接口55/1 带燃油压力调整阀的燃油滤芯(W211在油箱内)75 油箱M3 燃油泵Y62 喷油头a 到燃油滤芯的管线(油箱内)b到燃油滤芯的管线c 回油管到suctio

15、n jet pumpd 到油轨的燃油管线在W211车型上汽油滤芯已经集成在油箱内, 它通过油箱上的孔通风油箱的设计与零部件86 固定螺母87 止推簧88 燃油供给模块89/1 左侧盖Pin 1 油泵接地Pin 2 燃油显示传感器Pin 3 燃油显示传感器Pin 4 油泵87火89/2 右侧盖90 到 A燃油压力管线91 燃油连接管线95 Suction jet pumpB4/1 燃油显示传感器, 左B4/2 燃油显示传感器, 右B4/3 油箱压力传感器 (I)M3 燃油泵A 到汽油滤芯B 从燃油调整阀返回的C 从左侧油箱室到燃油供给模块17 油轨55/1带燃油压力调整阀的燃油滤芯75 油箱L5

16、 曲轴信号传感器M3 汽油泵N3/10 ME-SFI 控制单元N10/1 Driver-side SAM 控制单元N10/2kA 汽油泵继电器N73 EIS 控制单元Y62 喷油头CAN Data bus (Control Area Network)汽油泵工作Ignition ON: 为防止汽油在汽缸盖上涌出 汽油泵大约工作5秒(可以听到).通过曲轴位置信号得到启动信号.通过TN信号得到发动机运转信号.汽油泵(M3)通过汽油泵继电器(N10/2kA)供电工作. 汽油泵继电器集成在后SAM 控制单元(N10/2)上. 汽油泵继电器通过ME-SFI控制单元接地加以控制, 汽油泵在后SAM 控制单元

17、上还有一个30 A的保险.汽油滤芯:油 轨:带密封环的喷油头(Y62) 与燃油压力缓冲阀(40)和油压测试接口(51)集成在一起。M271DE型的燃油系统：18 油轨19 汇合点20 高压泵20/1 高压泵驱动55/1 带压力控制器的汽油滤芯75 油箱a 汽油滤芯（内部）b 汽油滤芯（外部）c 回到 suction jet pumpd 进入frame base之前e 进入高压泵之前f 到油轨的高压管g 高压泵回油管B4/6 油轨压力传感器M3 低压油泵Y74 压力调节阀Y76 喷油头低压区M271发动机燃油通过两级式的汽油泵(M3)通过油管(a, b)流入带有膜片式压力调节器的汽油滤芯(55/

18、1)产生3-5巴的压力并将多余的燃油从压力控制器直接流入回油管(c) 流回油箱Fuel is delivered as in the M271 with port injection from the 2-stage fuel pump over a pipe systemto the fuel filter The diaphragm pressure regulator integrated into the fuel filter serves toregulate the fuel pressure (predelivery pressure) to approx. 3 5 bar.E

19、xcess delivered fuel flows from the pressure governor straight to the return line back into the fueltank. The return quantity is required so that the suction jet pump can transport the fuel from the left intothe right chamber in the fuel tank.The fuel is routed over an advance line (d) under predelivery pressure over the reunion (19) and a lowpressureline (e) to the high-pressure pump (20).This means that the fuel system all the way into the engine compartment is identical with vehicles fittedwith an M271 KE and DE engine.