◆文/福建 林宇清
(接上期)
M282是為各種車輛平板中的彈性空氣導管(圖12)設(shè)計的,在母型機中包括的空氣導管部件通用于所有車輛型號中的組合部件,比如進氣模塊。進氣模塊將增壓空氣分配裝置、汽缸蓋罩和機油分離系統(tǒng)的功能集成在一個緊湊型部件中,通過彈性密封件實現(xiàn)對機油的密封。
進氣道和增壓空氣分配器包括兩個塑料半殼,其通過熱氣焊接方法連接到汽缸蓋罩上,半殼還包括節(jié)氣門凸緣,后者在所有車輛型號中通用。在汽缸蓋罩中集成有發(fā)動機氣體“漏氣”的機油分離系統(tǒng),在油分離器的下游使用用于協(xié)調(diào)曲軸箱壓力的調(diào)壓閥,在部分負荷和滿負荷路徑下,內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常緊湊的隔板,包括止回閥,大大減少外部管路。
圖12 空氣導管
M282采用配有電控廢氣旁通閥的單渦流渦輪增壓器(圖13)和電動控制增壓限制閥,在速度和閉環(huán)控制的精度方面,電動促動器與氣動閉環(huán)控制相比具有優(yōu)勢。為減小增壓壓力,通過電動促動器打開增壓壓力控制閥,用于驅(qū)動渦輪的廢氣流通過旁路被轉(zhuǎn)移。利用夾子連接裝置將渦輪增壓器用螺栓擰緊到汽缸蓋上,歧管和渦輪外殼設(shè)計為一片式鑄鋼件,作為部分集成歧管的結(jié)果,其結(jié)構(gòu)設(shè)計非常緊湊并且具有廢氣管較短的特性,改善了廢氣流量,從而在響應時間和組件上產(chǎn)生了優(yōu)勢。因為該結(jié)構(gòu),可以省略附加支架和支撐,渦輪增壓器的廢氣溫度設(shè)計為950℃。電氣旁通閥集成在壓縮機葉輪外殼中,當車輛進入減速模式后,旁通閥打開壓縮機葉輪處的旁通回路,降低增壓壓力,防止出現(xiàn)“渦輪顫動”現(xiàn)象。
圖13 渦輪增壓器
M282的靠近發(fā)動機安裝的排氣系統(tǒng)(圖14)由一個雙載體系統(tǒng)組成。為了在冷起動后快速加熱,選用直徑為118mm的三元催化轉(zhuǎn)換器,空燃比控制通過催化轉(zhuǎn)換器上游的直列式氧傳感器和位于兩個催化轉(zhuǎn)換器之間的平面式傳感器進行。為了進一步減少微粒物質(zhì)的排放,在車輛底部設(shè)置了含有溫度和壓差傳感器的汽油微粒濾清器。
圖14 排氣系統(tǒng)
催化轉(zhuǎn)換器內(nèi)部的陶瓷載體由耐高溫的硅酸鎂鋁制成,嵌在由高合金鋼絲制成的彈性鋼絲網(wǎng)中,并安裝在雙層不銹鋼外殼中。陶瓷載體需要鋁氧化物涂層的基層(中間層),以將催化轉(zhuǎn)換器的活性表面積增加約7 000倍,用在載體上的活性催化基底涂層中主要包括鉑和銠,用于三元催化轉(zhuǎn)換器。鉑加速碳氫化合物和一氧化碳(CO)的氧化,而銠加速氮氧化合物(NOx)的還原。載體有著數(shù)千個細小通道,廢氣流經(jīng)這些通道而被凈化。
具有蜂房式結(jié)構(gòu)的汽油微粒濾清器,其工作原理與柴油車輛中采用的技術(shù)相同,廢氣流穿過微粒濾清器,該濾清器可交替關(guān)閉進氣和排氣通道,以此推動廢氣流入多孔式濾清器壁中,由此分離碳顆粒,從而使濾清器可通過相應的行駛條件持續(xù)再生。
當車輛在常規(guī)駕駛模式下運行,尤其是超速運轉(zhuǎn)模式時,汽油微粒濾清器再生(炭煙顆粒燃燒)啟動,一旦汽油微粒濾清器中有氧氣可用時,炭煙顆粒燃燒。在汽油微粒濾清器的中后部出現(xiàn)1 150℃的最高溫度。如果炭煙燃燒過程中溫度過高,則會對整個汽油微粒濾清器造成損壞。排氣溫度由汽油微粒濾清器上游的溫度傳感器進行監(jiān)測,炭煙含量通過汽油微粒濾清器壓差傳感器確定。發(fā)動機控制單元直接讀取傳感器信號,并對其進行評估。如果傳感器測量值超過規(guī)定值,控制單元就會對發(fā)動機正時進行適當?shù)母深A并將相關(guān)的故障條目記錄在控制單元中。由于采用了優(yōu)化背壓的汽油微粒濾清器,因此具有高過濾效果,且免保養(yǎng),還可自動調(diào)節(jié)。
冷卻回路是根據(jù)燃燒、排放、摩擦功率和安全工作的要求進行設(shè)計的,冷卻液由回路中的冷卻泵進行傳送(圖15)。為了降低泵的工作能量輸入,設(shè)計了回路中各部件的冷卻要求和布置,從而對油耗有積極影響。使用帶彈性元件的電動加熱雙盤節(jié)溫器用于調(diào)節(jié)冷卻液,其通過發(fā)動機控制單元內(nèi)部的溫度特性曲線圖進行控制,因此,根據(jù)工作點,發(fā)動機可通過來自燃燒和摩擦功率/重量比的兩個冷卻液溫度進行最佳操作。在發(fā)動機關(guān)閉時,后加熱階段中由渦輪增壓器進行的冷卻液循環(huán)通過熱虹吸進行有效保證,從而不再需要電氣部件。該冷卻系統(tǒng)具有以下優(yōu)點:
·快速達到最佳工作溫度;
·減少廢氣排放;
·節(jié)約燃油;
·快速加熱車廂內(nèi)部。
圖15 冷卻液回路
M282不再裝配吸油管,因此也不再配有機油尺。發(fā)動機油通過油底殼中的放油螺塞排放,機油液位通過油底殼中的傳感器和儀表盤上的顯示屏進行檢查,這通過方向盤按鈕調(diào)用(圖16)。由于該款發(fā)動機采用汽油微粒濾清器(OPF),意味著其機油更換與裝配柴油微粒濾清器(DPF)的發(fā)動機一樣,需要使用低灰度發(fā)動機油。
圖16 發(fā)動機油服務(wù)