王卓
總的來說,中央噴油器距活塞頂?shù)木嚯x更平均,且更遠(yuǎn),這有助于改善混合氣形成,如圖31所示。
滾流進(jìn)氣口:汽缸蓋中的進(jìn)氣口和燃燒室經(jīng)過進(jìn)一步改進(jìn),以便加快活塞頂上部的充氣運(yùn)動。此處采用的充氣運(yùn)動類型會在進(jìn)氣過程中產(chǎn)生空氣渦流,該空氣渦流會在汽缸中沿曲軸軸線平行旋轉(zhuǎn)。此類充氣運(yùn)動稱作滾流。
(2)DFI 噴射策略
根據(jù)運(yùn)行條件,系統(tǒng)會選擇以下噴射策略:
①啟動
根據(jù)環(huán)境溫度:
◆在進(jìn)氣沖程噴射3次
◆在極其寒冷的情況下,在壓縮沖程噴射3次
②三元催化器加熱
◆在進(jìn)氣沖程噴射2次,在壓縮沖程噴射1次
◆可變,也可能采用其他模式(例如,僅在進(jìn)氣沖程噴射1次)
③預(yù)熱階段
怠速:
◆在進(jìn)氣沖程噴射1次
在中低負(fù)荷下加速
◆在進(jìn)氣沖程噴射2次
工作溫度:
◆針對中小負(fù)荷,噴射1次
在高負(fù)荷下加速:
◆在轉(zhuǎn)速不超過 3500r/min時,在進(jìn)氣沖程噴射2次
◆在轉(zhuǎn)速超過 3500r/min時,在進(jìn)氣沖程噴射1次時,通過燃油箱通風(fēng)閥的定時工作,對進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)行通風(fēng)(在存在真空時,通過止回閥直接對進(jìn)氣口通風(fēng),而在存在增壓壓力時,對渦輪增壓器的進(jìn)氣側(cè)通風(fēng)),如圖32和圖33所示。
①燃油箱滲漏診斷模塊(DMTL)
在美國和韓國款車型上,安裝
┃ 圖31 缸蓋
中央噴油器位置以及增大的燃油壓力(最高達(dá)25000kPa)對混合氣形成和燃燒行為的改善效果非常顯著,以至于可以省去先前用于加熱三元催化器的二次空氣噴射過程。這樣便能實(shí)現(xiàn)更低的未經(jīng)處理的廢氣排放量,符合所有規(guī)定的廢氣排放值。
(3)燃油箱通風(fēng)
炭罐位于燃油箱上方。燃油箱通過炭罐進(jìn)行通氣和通風(fēng)。當(dāng)車輛行駛有用于燃油箱通風(fēng)診斷的燃油箱泄漏診斷模塊(DMTL)。之前,已針對987 介紹過 DMTL 的功能。
②曲軸箱通風(fēng)
曲軸箱通風(fēng)是通過帶機(jī)油分離器的曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)閥進(jìn)行的。當(dāng)進(jìn)氣口中存在真空時,通過通風(fēng)管路和止回閥,直接對進(jìn)氣口進(jìn)行通風(fēng)。當(dāng)存在增壓壓力時,對渦輪增壓器進(jìn)氣側(cè)進(jìn)行通風(fēng),如圖34所示。
┃ 圖32 燃油箱
┃ 圖33 通風(fēng)裝置位置1
┃ 圖34 通風(fēng)裝置位置2
(1)獨(dú)立式點(diǎn)火線圈
獨(dú)立式點(diǎn)火線圈通過鋼制系緊螺釘進(jìn)行安裝固定。全新開發(fā)的點(diǎn)火線圈采用“火花塞頂部”設(shè)計(jì),配有整體式點(diǎn)火驅(qū)動器,專為滿足更高的點(diǎn)火電壓要求(超過30kV)而打造,如圖35所示。
(2)火花塞
保時捷718 Boxster和保時捷718 Boxster S分別使用不同的氣隙式火花塞,但都帶有一個接地電極?;鸹ㄈ溆薪?jīng)改進(jìn)的高壓端子,該端子帶有用于接觸的接觸片。新的接觸設(shè)計(jì)要求點(diǎn)火線圈接觸彈簧在火花塞的接觸片上完美入位。對硅膠護(hù)套涂上少量滑石粉有助于重新安裝及拆卸點(diǎn)火線圈。
(3)爆震控制
DME控制單元具有增強(qiáng)的信號評估功能,可進(jìn)行爆震檢測。發(fā)動機(jī)專為辛烷值為98 RON的燃油而設(shè)計(jì)。如果使用辛烷值為95 RON的燃油,爆震控制系統(tǒng)會做出相應(yīng)的回應(yīng),可能導(dǎo)致發(fā)動機(jī)功率降低。
爆震傳感器:水平對置4缸發(fā)動機(jī)的汽缸體上配有兩個用于爆震檢測的爆震傳感器。
水平對置發(fā)動機(jī)的聲音十分特別,非常有助于在人們駕駛保時捷718 Boxster時,激發(fā)他們的熱情,讓他們感受激情四射的駕駛體驗(yàn)。在較高的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),發(fā)動機(jī)的聲音特別富有激情。由于2017年保時捷718 Boxster車型采用了渦輪增壓技術(shù),自然而然地影響到了發(fā)動機(jī)的聲音特性。為了確保保時捷718 Boxster能夠一如既往地創(chuàng)造出富有激情的典型的保時捷聲音體驗(yàn),保時捷開發(fā)了三套全新的排氣系統(tǒng)。Boxster 和Boxster S 配有雙支管歧管、單支管三元催化器和雙支管消音器。2017年保時捷718 Boxster/ Boxster S的排氣系統(tǒng)(Boxster S的尾管),如圖36所示。
排氣系統(tǒng)區(qū)域的3款托架如圖37所示。
(1)排氣走向
┃ 圖35 點(diǎn)火線圈
┃ 圖36 排氣系統(tǒng)
┃圖37
汽缸列1和2的廢氣在渦輪增壓器的上游匯合。單支管三元催化器通過凸緣直接固定在渦輪增壓器的出風(fēng)口處。流經(jīng)三元催化器后,廢氣流分流至左右兩側(cè)的后消音器,如圖38所示。
┃ 圖38 單支管三元催化器位置
兩個消音器在兩個不同的位置通過連接管彼此相連。兩個尾管(帶有額外的排氣管頭)焊接在后連接管上,如圖39所示。
┃ 圖39 尾管位置
(2)排放控制
氧傳感器的安裝位置如圖40所示。
┃ 圖40 氧化傳感器位置
發(fā)動機(jī)和排放控制系統(tǒng)專為實(shí)現(xiàn)較低的未經(jīng)處理的廢氣排放量而設(shè)計(jì),符合全球所有嚴(yán)格的排放法規(guī),例如 EURO 6 ZD第2階段標(biāo)準(zhǔn)和美國LEV Ⅲ/ULEV 125標(biāo)準(zhǔn)。
(3)消音器
除了尾管外,保時捷718 Boxster與保時捷718 Boxster S 的消音器是相同的,如圖41所示。
┃ 圖41 消音器
(4)保時捷718 Boxster的尾管
保時捷718 Boxster配備雙支管排氣系統(tǒng),并搭配由拉絲不銹鋼制成的橢圓形單管尾管,如圖42所示。
┃ 圖42 單管尾管
(5)保時捷718 Boxster S 的尾管
保時捷718 Boxster S 配備雙支管排氣系統(tǒng),并搭配由拉絲不銹鋼制成的、布置在中央位置的圓形雙尾管,如圖43所示。
┃ 圖43 圓形雙尾管
(6)運(yùn)動型排氣系統(tǒng)(選裝)
運(yùn)動型排氣系統(tǒng)可供所有車型選裝,帶有布置在中央位置的圓形運(yùn)動型尾管,如圖44所示。運(yùn)動型排氣系統(tǒng)的尾管提供有銀和黑兩種顏色。
┃ 圖44 運(yùn)動型尾管
此排氣系統(tǒng)配有活門控制裝置,可根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速(從約 3500r/min開始),打開右側(cè)消音器上的排氣活門。這可減小排氣背壓,使發(fā)動機(jī)輸出更強(qiáng)勁的動力,迸發(fā)出更渾厚、更富激情的水平對置發(fā)動機(jī)聲音。排氣活門可通過中控臺上的按鈕予以啟用,如圖45所示。右側(cè)帶活門的運(yùn)動型排氣系統(tǒng)(選裝),如圖46所示。
┃ 圖45 排氣活門控制按鈕
┃ 圖46 運(yùn)動型排氣系統(tǒng)
與前代車型一樣,2017年保時捷718 Boxster也配備了熱量管理系統(tǒng),以降低耗油量和CO2排放量(尤其在冷啟動后)。
┃ 圖47 熱量管理
借助熱量管理系統(tǒng),可滿足以下條件:
◆在冷啟動后,迅速達(dá)到工作溫度
◆根據(jù)運(yùn)行情況,快速調(diào)節(jié)至設(shè)定點(diǎn)溫度 (85~105℃)
◆在節(jié)氣門全開時,達(dá)到非常高的冷卻液流量:在新車型中,發(fā)動機(jī)、變速器和暖風(fēng)通過按需啟用的各個局部冷卻回路,更快地實(shí)現(xiàn)預(yù)熱
(1)系統(tǒng)概覽
系統(tǒng)概覽如圖47所示。
(2)相對于2012—2016年981 Boxster的變化
◆帶有間接增壓空氣冷卻器(ICAC) 的附加低溫回路以及用于增壓空氣冷卻的電動冷卻液泵
◆在冷啟動后,利用真空關(guān)閉可切換冷卻液泵,使冷卻液不流動,從而實(shí)現(xiàn)更快的預(yù)熱
◆即使在關(guān)閉發(fā)動機(jī)后,渦輪增壓器熄火后運(yùn)行的電動冷卻液泵也可確保充分冷卻渦輪增壓器
圖48顯示了冷啟動后,冷卻液溫度較前代車型更快升高。
┃ 圖48 冷啟動冷卻液溫度
(3)高溫回路 (HT) 和低溫回路(LT)
帶有間接增壓空氣冷卻器 (ICAC)的低溫回路是新款車型的新特性,ICAC用于對增壓空氣進(jìn)行冷卻,如圖49所示。
①冷卻系統(tǒng),發(fā)動機(jī)上的部件如圖50所示。
②可切換冷卻液泵
根據(jù)冷卻要求,按兩級需求對可切換冷卻液泵進(jìn)行切換,有助于進(jìn)一步降低耗油量和 CO2排放量。在完全關(guān)閉的狀態(tài)下,冷卻液停止流動(冷卻液靜止)。當(dāng)發(fā)動機(jī)處于工作溫度時,可切換冷卻液泵打開,冷卻液循環(huán)流動,如圖51所示。
汽缸列1的視圖,前部如圖52所示。
③冷卻液膨脹箱
高溫和低溫回路共用一個冷卻液膨脹箱,如圖53所示。
(1)VarioCam升級版
進(jìn)氣凸輪軸上的VarioCam升級版可變氣門控制功能經(jīng)大幅擴(kuò)展?,F(xiàn)在,該系統(tǒng)還具有連續(xù)的VarioCam升級版凸輪軸控制功能以及排氣凸輪軸的氣門升程調(diào)節(jié)功能,如圖54所示。
這樣可實(shí)現(xiàn)較高的功率和扭矩值,以及理想的耗油量和低廢氣排放量。另外,還提高了渦輪增壓器的響應(yīng)性。根據(jù)發(fā)動機(jī)運(yùn)行情況,可進(jìn)行以下調(diào)節(jié):
①進(jìn)氣凸輪軸
◆連續(xù): 0°到最大50°曲軸轉(zhuǎn)角
┃ 圖49 冷卻系統(tǒng)
┃ 圖50 發(fā)動機(jī)上部件
┃ 圖51 冷卻液泵
┃ 圖52 汽缸列1視圖
┃ 圖53 膨脹箱
◆氣門升程(?。?.60mm
◆氣門升程(大):保時捷718 Boxster為9.90mm,保時捷718 BoxsterS為10.00mm
②排氣凸輪軸
◆連續(xù): 0°到最大 55°曲軸轉(zhuǎn)角
◆氣門升程(?。?5.30mm
◆氣門 升 程(大):汽缸 1+3為8.71mm/汽缸2+4為9.90mm
(2)機(jī)油壓力動態(tài)控制
機(jī)油供給是通過可變機(jī)油泵來實(shí)現(xiàn)的。機(jī)油壓力動態(tài)控制閥由DME控制單元進(jìn)行啟用。
①Sport Chrono 組件
┃ 圖54 凸輪機(jī)構(gòu)
Sport Chrono 組件是提高行駛性能和駕駛樂趣的首選裝備。該組件專門針對2017年保時捷718 Boxster進(jìn)行了大幅改進(jìn)。現(xiàn)在,不再利用中控臺上的按鈕選擇各種駕駛模式,而是通過重新設(shè)計(jì)的方向盤上的模式開關(guān)來選擇駕駛模式,如圖55所示。除了現(xiàn)有的三種模 式“Normal”(標(biāo) 準(zhǔn))、“SPORT”(運(yùn)動)和“SPORT PLUS”(運(yùn)動升級) 外,現(xiàn)在還提供了“Individual”(個性化)模式??梢酝ㄟ^組合儀表中的相應(yīng)菜單,在“Normal”(標(biāo)準(zhǔn))模式或“SPORT”(運(yùn)動)模式的基礎(chǔ)上,對 PASM、運(yùn)動型排氣系統(tǒng)、自動啟動/停止功能和后擾流板的設(shè)置進(jìn)行個性化組合。下次啟動車輛時,可以通過旋轉(zhuǎn)模式開關(guān),調(diào)出已存儲的設(shè)置組合。
┃ 圖55 方向盤按鈕
通過 Sport Chrono 組件,省去了中控臺上的標(biāo)準(zhǔn)“SPORT”(運(yùn)動)按鈕。儀表板上部的計(jì)時器仍作為該組件的一部分保留。
②運(yùn)動響應(yīng)按鈕(僅限配備 PDK的車輛)
Sport Chrono 組件的另一個新功能是運(yùn)動響應(yīng) (SPORT Response) 按鈕,它位于配備 PDK 的車輛上的模式開關(guān)中央。受賽車運(yùn)動的啟發(fā),全新保時捷718 Boxster的運(yùn)動響應(yīng)按鈕使駕駛員一按下按鈕,便能直接改變車輛的響應(yīng)性。按下了運(yùn)動響應(yīng)按鈕后,發(fā)動機(jī)和變速器便準(zhǔn)備就緒,可隨時提供最高響應(yīng)性。在部分負(fù)載范圍內(nèi),渦輪增壓器的廢氣旁通閥關(guān)閉,使增壓壓力更快地蓄積。發(fā)動機(jī)更直接地響應(yīng)加速踏板指令,更快地達(dá)到最大功率。與此同時,PDK 切換到特殊的換擋圖譜。在部分負(fù)載范圍內(nèi),PDK 立即切換回 4500~6000r/min的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速范圍。此時,換擋圖譜再次上移,以便 PDK 隨后切換到下一個更高擋位,從而在高發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速范圍下,使極其直接的響應(yīng)性多保持幾百轉(zhuǎn)。組合儀表顯示屏上的倒計(jì)時器可向駕駛員指示運(yùn)動響應(yīng)功能在保持啟用狀態(tài)多長時間之后,車輛會在20s結(jié)束后恢復(fù)到先前選擇的模式??梢愿鶕?jù)需要,隨意反復(fù)啟用運(yùn)動響應(yīng)功能。在該功能啟用時,再次按下運(yùn)動響應(yīng)按鈕將禁用該功能。
(3)慣性滑行功能(配備 PDK 的車輛)
慣性滑行功能主要是為了降低油耗和排放而設(shè)計(jì)。在慣性滑行模式下,車輛怠速行駛,不利用發(fā)動機(jī)制動效果。在正常情況下完全釋放加速踏板,便可實(shí)現(xiàn)慣性滑行。根據(jù)運(yùn)行情況,慣性滑行與智能節(jié)氣門隨動燃油切斷在功能上有所不同。
“SPORT”(運(yùn)動)模式側(cè)重駕駛樂趣和聲音。在“SPORT PLUS”(運(yùn)動升級)模式下,可提供最高性能。
(4)智能節(jié)氣門隨動燃油切斷(ISA)
借助智能節(jié)氣門隨動燃油切斷(ISA)功能,針對發(fā)動機(jī)與 PDK 變速器之間的交互,對應(yīng)用程序進(jìn)行優(yōu)化,以便進(jìn)一步降低耗油量。發(fā)動機(jī)的重新啟動轉(zhuǎn)速降至860r/min(原先為1088r/min)。這是通過檢測制動壓力得以實(shí)現(xiàn)的。在虛擬擋位下駕駛時(離合器未完全閉合),關(guān)閉節(jié)氣門會觸發(fā)降擋,從而延長發(fā)動機(jī)的超越傳動運(yùn)行時間。
(5)虛擬擋位
將 911 Turbo 上常用的虛擬變速器擋位與 PDK 搭配使用,實(shí)現(xiàn)了效率的提升(可節(jié)省燃油)。如果變速器控制檢測到車輛以恒定速度行駛,則會切換到更高的擋位,直至發(fā)動機(jī)以約800r/min的理論轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。為保持駕駛舒適性,變速器控制系統(tǒng)借助可實(shí)現(xiàn)輕微滑差的離合器,自動增加發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速,但僅限于不會增加磨損的(低發(fā)動機(jī)負(fù)載)范圍內(nèi)。駕駛員始終完全意識不到正在執(zhí)行中的這一系列復(fù)雜技術(shù)程序。
(6)擴(kuò)展的自動啟動/停止功能
針對各種系統(tǒng)(比如PDK)的特定優(yōu)化也有助于降低2017年保時捷718 Boxster車型的耗油量。例如,保時捷718 Boxster車型現(xiàn)在配有增強(qiáng)的自動啟動/停止功能,可在車輛(以低于2km/h的速度)滑行至停止?fàn)顟B(tài)的過程中關(guān)閉發(fā)動機(jī)。
(7)電動聲音執(zhí)行器
除了全新的排氣系統(tǒng)之外,還有一個電動聲音執(zhí)行器負(fù)責(zé)在車輛的乘客艙中營造具有保時捷特色且富有激情的聲效,如圖56所示。電動聲音執(zhí)行器安裝在乘客艙內(nèi)的前發(fā)動機(jī)蓋罩上。它由與 CAN 總線相連的獨(dú)立控制單元啟用。該控制單元位于后備箱的左后側(cè)。
┃ 圖56 電動聲音執(zhí)行器
使用該聲音執(zhí)行器旨在對發(fā)動機(jī)聲音起到襯托/增強(qiáng)的作用,該聲音執(zhí)行器的聲學(xué)部件會根據(jù)負(fù)載、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和行駛速度,與發(fā)動機(jī)和排氣系統(tǒng)的聲音相協(xié)調(diào)。
10.DME 控制單元 SDI 21.1
DME 控制單元 SDI 21.1如圖57所示。
┃ 圖57 控制單元
(1)傳感器概覽
◆加速踏板傳感器(電子)
◆節(jié)氣門傳感器(電子)
◆燃油高壓傳感器
◆燃油低壓傳感器
◆油箱通風(fēng)系統(tǒng)的壓力傳感器(僅限配備 DTML 的車輛)
◆機(jī)油溫度傳感器
◆冷卻液溫度傳感器 1(汽缸蓋)
◆發(fā)動機(jī)艙溫度傳感器
◆冷卻液溫度傳感器 2(散熱器出口)
◆變速器油溫度傳感器(齒輪組)
◆制動真空傳感器
◆三元催化器下游的氧傳感器
◆三元催化器上游的氧傳感器,汽缸列1
◆三元催化器上游的氧傳感器,汽缸列2
◆爆震傳感器,汽缸列1
◆爆震傳感器,汽缸列2
◆發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器(霍耳)(曲軸)
◆進(jìn)氣凸輪軸傳感器,汽缸列1
◆進(jìn)氣凸輪軸傳感器,汽缸列2
◆排氣凸輪軸傳感器,汽缸列1
◆排氣凸輪軸傳感器,汽缸列2
◆變速器轉(zhuǎn)速傳感器 (MT)
◆空擋傳感器 (MT)
◆雙傳感器(機(jī)油溫度和機(jī)油油位傳感器,PULS II)
◆制動踏板傳感器
◆離合器傳感器 (MT)
◆PDK P/N
◆碰撞信號
◆進(jìn)氣歧管壓力/進(jìn)氣歧管溫度傳感器 (SENT)
◆增壓壓力傳感器 (SENT)
◆排氣溫度傳感器 (SENT)–僅適用于 VTG 渦輪增壓器
◆機(jī)油壓力傳感器 (SENT)
(2)CAN連接
◆傳動系統(tǒng) CAN
(3)執(zhí)行器概覽
◆節(jié)氣門伺服電機(jī)
◆ DME 繼電器
◆高壓噴油器,汽缸1至4
◆點(diǎn)火模塊,汽缸1至4
◆VarioCam升級版,進(jìn)氣,汽缸1+2
◆VarioCam升級版,排氣,汽缸1+2
◆VarioCam升級版,進(jìn)氣,汽缸3+4
◆VarioCam升級版,排氣,汽缸3+4
◆分流閥(電控氣動)
◆冷卻液切斷閥 1(冷卻液旁通裝置)
◆冷卻液切斷閥(齒輪組冷卻,PDK + MT)
◆冷卻液切斷閥(PDK 離合器冷卻)
◆圖譜控制式節(jié)溫器(電動加熱器)
◆進(jìn)氣凸輪軸調(diào)節(jié)器,汽缸列1
◆進(jìn)氣凸輪軸調(diào)節(jié)器,汽缸列2
◆排氣凸輪軸調(diào)節(jié)器,汽缸列1
◆排氣凸輪軸調(diào)節(jié)器,汽缸列2
◆冷卻液持續(xù)運(yùn)行泵(電動,渦輪增壓器)
◆油箱通風(fēng)閥
◆增壓壓力調(diào)節(jié)器,廢氣旁通閥(僅限2.0L發(fā)動機(jī))
◆帶有整合式廢氣旁通閥的 VTG渦輪增壓器(僅限 2.5L發(fā)動機(jī))
◆發(fā)動機(jī)支承切換閥
◆變速器支承切換閥
◆電動燃油泵的繼電器
◆按需控制的燃油泵控制單元
◆油箱泄漏診斷 DMTL(僅限美國和韓國)
◆增壓空氣冷卻器 1(EC 風(fēng)扇)
◆增壓空氣冷卻器 2(EC 風(fēng)扇)
◆水泵 1,低溫回路 (ICAC)
◆散熱器風(fēng)扇 1
◆散熱器風(fēng)扇 2
◆油量控制閥 1 (Bosch HDP5)
◆機(jī)油壓力調(diào)節(jié)閥
◆閥門,可切換機(jī)械水泵
◆啟動機(jī)繼電器