2018款保時(shí)捷Cayenne V6發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)（四）

哈爾濱/郝春林

機(jī)油流過汽缸蓋和汽缸體中的回油管，返回到油底殼。壓力調(diào)節(jié)閥安裝在機(jī)油分離器模塊的出口，這是為-15kPa曲軸箱壓力設(shè)計(jì)的，如圖57所示。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷，清潔后的空氣在廢氣渦輪增壓器的上游或節(jié)氣門的下游引入。為實(shí)現(xiàn)此目的所需的自動(dòng)、機(jī)械操縱式膜片閥整合在通風(fēng)管中。

（2）精細(xì)機(jī)油分離器（如圖58所示）

在新款V6渦輪增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中，該系統(tǒng)由以下部件構(gòu)成：帶加油口蓋支座的殼體、細(xì)機(jī)油分離器、壓力調(diào)節(jié)閥、汽缸蓋罩密封墊、可靠的總成和固定螺釘、用于收集已分離機(jī)油的收集室、用于自動(dòng)排空儲(chǔ)液罐的重力閥以及用于分配過濾后竄氣的下游氣門裝置的連接，它安裝在汽缸蓋罩上。

竄氣通過機(jī)油加油口蓋下帶有擋板的傳入通風(fēng)模塊以便進(jìn)行精細(xì)分離。兩個(gè)碰撞器位于中間室中。在其中，竄氣流經(jīng)無紡纖維隔膜。無紡纖維隔膜的作用是分解油霧，將生成油滴。在反轉(zhuǎn)流動(dòng)方向后，由于重力，油滴將粘在下游擋板上。滴下的機(jī)油將收集在機(jī)油收集室中。

（3）曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)（如圖59所示）

新款V6渦輪增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中的PCV系統(tǒng)位于汽缸體的上方。通過將該系統(tǒng)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的較熱區(qū)域，可以防止在外界溫度降低至-40℃時(shí)出現(xiàn)結(jié)冰。

新鮮空氣通過內(nèi)部V形槽中機(jī)油冷卻器旁的連接進(jìn)行引導(dǎo)，新鮮空氣從發(fā)動(dòng)機(jī)空氣通道中去除。

可以從不同位置點(diǎn)去除空氣，以便確保在所有發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷狀態(tài)下都供應(yīng)空氣。

自動(dòng)操作的止回閥安裝在通風(fēng)管中作為控制件。

┃圖57 發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油分離系統(tǒng)

┃圖58 精細(xì)機(jī)油分離器

┃圖59 發(fā)動(dòng)機(jī)中的曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)布置

該系統(tǒng)設(shè)計(jì)用于最高60L/min的通風(fēng)量，通過送入點(diǎn)處安裝的直徑為1.5mm的節(jié)氣門來保證。

12.冷卻系統(tǒng)（如圖60所示）

新款V6渦輪增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)具有最新一代的革新性的熱量管理系統(tǒng)，在開發(fā)時(shí)就首要考慮的是盡快讓發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到工作溫度。此外，整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為只會(huì)發(fā)生非常低的壓力損失。為實(shí)現(xiàn)此目的，將許多管路整合到發(fā)動(dòng)機(jī)的鑄件中。

┃圖60 冷卻系統(tǒng)概覽

在新款熱量管理系統(tǒng)中使用了以下部件（如圖61所示）：

◆可切換冷卻液泵

◆恒溫控制式機(jī)油冷卻器

◆可電動(dòng)加熱的節(jié)溫器（圖譜控制發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的節(jié)溫器）

◆汽缸蓋和汽缸體中的獨(dú)立冷卻回路

（1）分流式冷卻概念

冷卻液切斷閥安裝在汽缸列2的汽缸蓋前部，如圖62所示。

┃圖61 冷卻系統(tǒng)主要部件位置

┃圖62 冷卻液閥的安裝位置

冷卻液切斷閥設(shè)計(jì)為機(jī)械旋轉(zhuǎn)活塞閥，如圖63、圖64所示。在啟用時(shí)，活塞將使用真空單元通過聯(lián)動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)90°。它是由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元通過汽缸蓋冷卻液閥啟用的。

┃圖63 冷卻液切斷閥打開狀態(tài)

┃圖64 冷卻液切斷閥關(guān)閉狀態(tài)

如果切斷閥未啟用，則由于彈簧力的作用，它將保持打開。

從汽缸體到汽缸蓋的冷卻液流量可以被切斷，以便發(fā)動(dòng)機(jī)快速預(yù)熱。然后，冷卻液將只流過汽缸蓋和連接到它的部件，例如廢氣渦輪增壓器、機(jī)油冷卻器和乘客艙暖風(fēng)裝置。在對(duì)汽缸體中的冷卻液進(jìn)行加熱時(shí)，冷卻液切斷閥將打開。

（2）汽缸壁冷卻

通過將汽缸間距增加到93mm（汽缸孔徑為84.51mm），可以在汽缸之間提供附加的冷卻管道，如圖65所示。

因此，與前代車型的V6發(fā)動(dòng)機(jī)相比，此區(qū)域中的溫度最多可降低20℃。

┃圖65 汽缸之間鑄造冷卻管路的開口

（3）冷卻液泵（按需控制的）

冷卻液泵位于發(fā)動(dòng)機(jī)的前側(cè)，始終通過聚合材料制成的V形皮帶驅(qū)動(dòng)。冷卻液泵將冷卻液送到發(fā)動(dòng)機(jī)的左側(cè)和右側(cè)，再進(jìn)入汽缸體和汽缸蓋的冷卻回路中。廢氣渦輪增壓器、機(jī)油冷卻器和乘客艙加熱裝置也整合在汽缸蓋回路中。冷卻液沿對(duì)角方向縱向流經(jīng)汽缸體，汽缸蓋則具有橫流式冷卻系統(tǒng)。可切換的冷卻液泵上安裝有滑套，它通過真空移到泵輪上方，這意味著需要時(shí)可提供不流動(dòng)的冷卻液。由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元和機(jī)械冷卻液泵的轉(zhuǎn)換閥啟用，如圖66、圖67所示。

┃圖66 冷卻液泵關(guān)閉

┃圖67 冷卻液泵打開

（4）圖譜控制式冷卻液節(jié)溫器

冷卻液節(jié)溫器安裝在汽缸體的前部，如圖68所示。它控制所有冷卻液流在小回路與大回路間的分配，并且將這些冷卻液流轉(zhuǎn)至冷卻液泵。

┃圖68 冷卻液節(jié)溫器的安裝位置

┃圖69 關(guān)閉的節(jié)溫器的剖面圖

┃圖70 開啟的節(jié)溫器的剖面圖

圖譜控制式節(jié)溫器根據(jù)工作條件（負(fù)荷）控制發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口處的冷卻液溫度，如圖69、圖70所示。這是通過發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口處的冷卻液溫度傳感器測(cè)量的。

因此，在部分負(fù)載范圍中，將保持高達(dá)105℃的溫度，以便減少發(fā)動(dòng)機(jī)中的內(nèi)部摩擦。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷較高時(shí)，冷卻液溫度調(diào)整為90℃。

冷卻液節(jié)溫器由蠟膨脹元件控制，它會(huì)在達(dá)到開啟溫度時(shí)沿主要水冷式冷卻器方向開啟橫截面。同時(shí)，旁通管道的橫截面關(guān)閉。根據(jù)圖譜，可通過蠟濾芯中的電動(dòng)加熱元件降低開啟溫度。加熱元件是通過發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元啟用的。通過工作電壓（12V）的PWM信號(hào)啟用執(zhí)行器。“PWM高”意味著通過電壓?jiǎn)⒂眉訜幔⒁虼说玫降偷睦鋮s液溫度。

（5）輔助泵

為實(shí)現(xiàn)最佳的溫度平衡，在新款V6渦輪增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上使用了兩個(gè)輔助冷卻液泵：冷卻液持續(xù)運(yùn)行泵和冷卻液循環(huán)泵，如圖71所示。

兩個(gè)冷卻液泵都通過來自發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的PWM信號(hào)啟用，因此，可以根據(jù)冷卻回路中的相應(yīng)熱力學(xué)情況對(duì)泵的供給速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

冷卻液持續(xù)運(yùn)行泵：在某些工作條件下（最高車速或者上坡道駕駛和在外部高溫下駕駛），在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉后冷卻系統(tǒng)可能由于后加熱效果而過熱。這可以通過泵的持續(xù)運(yùn)行來避免。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí)，泵將根據(jù)在發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元中存儲(chǔ)的圖譜運(yùn)行一段特定的時(shí)間。散熱器電風(fēng)扇也同時(shí)運(yùn)行。還啟用該泵以便支持機(jī)械主水泵。如果發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到其工作溫度，則在發(fā)動(dòng)機(jī)以怠速運(yùn)轉(zhuǎn)直至達(dá)到其中等發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，該泵將根據(jù)圖譜執(zhí)行操作。

冷卻液循環(huán)泵：該泵的啟用請(qǐng)求來自空調(diào)控制單元。在以下情況下將啟用冷卻液循環(huán)泵：存在加熱請(qǐng)求時(shí)、發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)-停止模式下停止時(shí)和存在余熱請(qǐng)求時(shí)。

這兩個(gè)泵完全相同。它們通過螺栓安裝到位于發(fā)動(dòng)機(jī)后部的汽缸列1汽缸蓋的鏈條箱蓋上。

┃圖71 輔助泵在發(fā)動(dòng)機(jī)上的安裝位置

┃圖72 皮帶傳動(dòng)裝置部件

13.皮帶傳動(dòng)裝置（如圖72所示）

曲軸減震器通過聚合材料制成的V形皮帶對(duì)輔助單元進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。皮帶傳動(dòng)裝置由兩部分組成，內(nèi)部皮帶傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)，外部皮帶傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)。整個(gè)皮帶傳動(dòng)裝置是免維護(hù)的。自動(dòng)張緊裝置為這兩個(gè)皮帶傳動(dòng)裝置提供正確的皮帶張力。

（全文完）