Passat-GP上的第三代-EA888-发动机

全新帕萨特GP第三代EA888发动机编者胡书祥2•第一部分：发动机原理•第二部分：发动机拆装注意事项•第三部分：发动机诊断PassatGP上的第三代EA888发动机3第三代EA888发动机开发背景第三代第一代缸内直喷涡轮增压双平衡轴进气歧管翻板进气相位可调欧四排放2006年第二代2009年曲轴和活塞优化设计链条张紧器设计更改曲轴箱通风设计更改可变排气门升程（纵置发动机）可变排量机油泵欧五排放2012年欧六排放适用于MQB平台可变排气门升程智能热管理系统进排气相位可调气缸盖集成排气歧管燃油双喷射系统可控活塞冷却喷嘴带电控废弃旁通阀的涡轮增压器2014年度沃德十佳发动机4第三代EA888发动机技术特点发动机进排气相位可调气缸盖集成排气歧管智能热管理可变排气门升程电控废气旁通阀燃油双喷射系统可控活塞冷却喷射1.8TSI132kW300Nm√√√2.0TSI162kW350Nm√√√√√√√第三代EA888发动机技术特点5参数DBH发动机DBJ发动机排量1798cm31984cm3缸径X行程82.5mmX84.1mm82.5mmX92.8mm压缩比9.6:19.6:1最大功率132kW/4300-6250r/min162KW/4500-6200r/min最大扭矩300Nm/1450-4100r/min350Nm/1500-4400r/min排放标准国五国五PassatGP上的第三代EA888发动机参数发动机6发动机总体特点轻量化灰铸铁缸体厚度:3.5mm减至3mm曲轴平衡块数量:8块减至4块(1.8T)，2.0T仍是8块上部铝合金油底壳和下部冲压油底壳丌规则断面连杆，小头无衬套设计低摩擦增加活塞不缸套间隙曲轴主轴颈减小链条张紧力降低平衡轴增加滚针轴承，减少了平衡轴的摩擦。舒适性增加油底壳不主轴承盖螺栓降噪滚针轴承平衡轴平衡轴滑动轴承惰轮导轨张紧导轨曲轴链轮链条曲轴平衡块主轴颈上部油底壳气缸体主轴承盖油底壳和主轴承盖连接螺栓端面螺栓7发动机总体特点进排气凸轮轴相位可调进气VVT:60°曲轴角排气VVT:34°曲轴角皮带驱动的水泵平衡轴滚针轴承可变排量机油泵正时链进气凸轮轴调节器排气凸轮轴调节器可变排气升程系统带检查窗的链条张紧器，用于诊断链伸长度。可看到2圈=链条正常可看到7圈=更换链条要求不超过6个凹槽即7个螺纹高压燃油泵可诊断链条伸长度8诊断程序通过凸轮轴与曲轴的相对位置检测链条伸长度，如果位置多次超过凸轮轴特定的限值，故障存储器中会生成故障记录。在故障存储器中存储下故障记录后，可以对链条张紧器进行目检来检查链条的伸长度。对发动机进行以下操作之后，必须对诊断程序进行更新，以便在维修之后诊断程序能够正常运行：-更换了发动机控制单元-更换了连接至链条传动装置的发动机组件-更换了正时链或整个发动机链条伸长诊断功能9正时链条链条的正时标记点和上一代发动机一致10排气门升程可变系统优点通过排气凸轮轴上的电子气门升程切换系统以及进气和排气凸轮轴上的可变气门正时，实现了对每个气缸气体交换的优化控制。较小的凸轮轮廓仅用于低转速。此功能有以下好处：-优化气体交换-防止废气回流到之前的180°排气缸-入口打开时间更早，填充程度更佳-通过燃烧室内的正压差减少余气-提升响应性-在较低转速和较高增压压力下达到更高的扭矩11电子排气门升程可变系统凸轮调节执行器为了使排气凸轮轴上两个不同的气门升程之间能相互切换，排气凸轮轴上有4个可移动的凸轮件（带有内花键）。每凸轮件上都装有两对凸轮，通过两个电动执行器对两种升程进行切换。电动执行器接合每个凸轮件上的滑动槽，并移动凸轮轴上的凸轮件。组件12凸轮调节执行器未启动启动金属销阻尼环永磁铁极片电磁芯电磁线圈电气连接电子排气门升程可变系统通电后电磁线圈使金属销向外移动插入凸轮件调节槽进行调节。13凸轮件调整及锁止凸轮件锁紧钢球执行器由发动机控制单元J623的接地信号启动,通过主继电器J271供电。调节槽的轮廓迫使凸轮段移动到另一个位置，通过弹簧加压球来进行锁紧。电子排气门升程可变系统每个凸轮段使用两个执行器。一个执行器使凸轮件从大凸轮调节到小凸轮，另一个执行器以相反方向调节。14在低转速范围内，气门升程切换至更小的排气凸轮轮廓，右侧执行器移动金属销，它接合滑动槽，将凸轮件移至小凸轮轮廓。废气气流的脉动减小，从而可在低转速范围达到较高的增压压力。电子排气门升程可变系统在较低发动机转速范围下的凸轮位置调节15部分负载和全负载下，为达到最佳的气缸填充性能，排气门需要最大的气门升程。为了实现此目的左执行器被启动，由左执行器移动其金属销。电子排气门升程可变系统在高发动机转速范围下的凸轮位置调节16执行器启动复位信号电压启动结束启动发动机控制单元根据重置信号得知金属销的当前位置。当复位斜面推动执行器的金属销回位时，生成一个复位信号。发动机管理系统可根据哪个执行器发出复位信号来确定相关滑动装置的当前位置。电子排气门升程可变系统17进排气凸轮的区别电子排气门升程可变系统进气侧排气侧18分离后气体进入增压器通道（外部可见通道）精细式油气分离器油底壳回油管的单向阀（低于油底壳油位）挡板式粗油气分离器分离后气体进入进气管通道（内部通道）粗油气分离器的回油通道（低于油底壳油位）带单向阀的精细式油气分离器的回油通道18曲轴箱通风1919曲轴箱通风混合气和新鲜空气流向黄色代表混合气的流向，蓝色代表新鲜空气的流向。因PQ平台和MQB平台发动机安装位置及角度不同，所以DBH、DBJ与MQB平台上同代际相同参数的发动机CUF、CUG在安装支架、油底壳上、中、下件及吸油器、机油标尺等部件上有差异；同时在曲轴箱通风系统、发动机线束、低压油管等部件上也有差异。以上部件不能互换。20压力控制阀连接活性炭滤清器至气缸盖的通道离心式分离器旁通阀至涡轮增压器的通道20曲轴箱通风•精细式油气分离器21单向阀2（增压器通道）21曲轴箱通风离心式分离器单向阀1（进气管通道）怠速和部分负荷时进气管负压，单向阀1开启，单向阀2关闭；高速运行时单向阀2打开，单向阀1关闭。2222曲轴箱通风-新鲜空气的流向怠速和部分负荷时PCV阀开启，通过精细分离器底部的通道进入缸盖和缸体补充新鲜空气。PCV阀23活塞清洗器喷嘴回路辅助机组托架机油回路活塞冷却喷嘴回路机油压力开关F447可调节机油泵活塞冷却喷嘴机油滤清器机油冷却器未过滤机油活塞冷却喷嘴电磁阀N522机油低压开关F378机油高压开关F1未过滤的机油活塞清洗器喷嘴回路过滤的机油机油压力调节电磁阀N428F1、F378、F447拆下后必须更换24可变排量机油泵与前一款发动机上的机油泵相比，泵驱动比率有所减小，泵运行得更慢。泵仍然通过单独的链条由曲轴驱动。25可变排量机油泵26可变排量机油泵机油压力由低压段切换到高压段是由负载和发动机转速决定的。低于限值时，泵以1.5Bar的压力运行。当达到4500rpm的转速时，泵会产生3.75Bar的油压。新车前1000公里范围内，油泵一直保持高压！如果阀发生故障则闭合，机油泵在高压段运行。27活塞冷却喷嘴可切换活塞冷却喷嘴机油压力开关F447检测油道中的油压并监控活塞冷却的情况，在0.3-0.6Bar的油压下关闭。28电磁阀控制活塞冷却喷嘴的开闭活塞冷却喷嘴关闭油温＞50℃)活塞冷却喷嘴关闭(油温＜50℃)可切换活塞冷却喷嘴发动机控制单元使用发动机扭矩、发动机转速和机油温度来控制喷嘴的开闭。控制策略29可切换活塞冷却喷嘴N522控制阀断电，油压仅施加在一侧上，并沿着回位弹簧移动，当油压超过0.9Bar时，机械电磁阀打开，连接至活塞冷却喷嘴的通道可用。油液流向活塞冷却喷嘴，由此激活喷嘴。基于机油压力开关F447的信号，发动机控制单元确定活塞冷却喷嘴已激活。活塞冷却喷嘴打开断电30可切换活塞冷却喷嘴活塞冷却喷嘴控制阀N522打开电磁阀的控制口。机械电磁阀受到来自两侧施加的油压，回位弹簧的力更大，机械电磁阀被推回。油道连接管中的油液流动被中断，活塞冷却喷嘴关闭。基于机油压力开关F447的信号，发动机控制单元确定活塞冷却喷嘴已关闭。活塞冷却喷嘴关闭通电31目录Catalog在活塞冷却喷嘴控制阀N522的诊断和机油压力开关F447的辅助下，可监控到活塞冷却喷嘴是否正常工作以及活塞是否受到充分的冷却。可发现以下故障：-在需要机油压力的情况下，活塞冷却喷嘴上没有油压-机油压力开关F447发生故障-在活塞冷却喷嘴关闭的情况下油道内仍有机油压力-N522断开连接=活塞冷却喷嘴一直保持开启状态-N522接地短路=活塞冷却喷嘴关闭-N522接正极短路=活塞冷却喷嘴开启活塞冷却喷嘴的功能监控可切换活塞冷却喷嘴无活塞冷却的影响：-扭矩和转速受限制-机油没有低油压段-组合仪表中的EPC灯亮起-仪表上出现发动机转速限制在4000rpm的提示如果机油压力开关F447发生故障，活塞冷却功能会一直开启。32排气管和排气冷却系统集成至气缸盖，氧传感器直接安装在集成式排气歧管后方。-缩短发动机暖机过程，降低了油耗-氧传感器能更快达到工作温度-排气歧管采用单涡轮双涡管的布置方式，避免排气时紧挨的1/3或4/2缸互相产生干涉，提高排气效率并使涡轮增压器的起步点提前。32只在2.0T发动机上使用。集成式气缸盖33旁通阀电动控制装置V465内循环阀N249集成式脉冲消声器涡轮增压器壳体旁通阀涡轮增压器氧传感器2.0TSI发动机采用新开发的带有电子增压压力调节器的涡轮增压器。该涡轮增压器直接通过螺栓固定在集成于气缸盖内的排气歧管上。具有以下特征：•电动废气旁通阀调节器（带增压压力调节器位置传感器G581的增压压力调节器V465）•氧传感器安装在涡轮上游，能更早达到工作温度，发动机快速进入空燃比调节•压缩机壳体带有集成脉动消声器,噪音低•转速稳定性更高33只在2.0T发动机上使用。带电动废气旁通阀的涡轮增压器34增压压力调节器和位置传感器34优点：•电机驱动的增压压力调节器有更快和更精确的响应•增压压力调节不受当前增压压力的影响•通过更高的夹紧力，在发动机转速较低时就能达到发动机的最高扭矩。•通过在部分负荷中主动打开废气旁通阀可以降低基本增压压力，这样就可以减少CO2排放。•在三元催化加热时主动打开废气阀门，可以使三元催化上游的废气温度提高10°C，从而使冷启动时的排放量更低。带电动废气旁通阀的涡轮增压器35351-传感器正极（发动机导线束中的5V连接）2-执行机构负极3-接地4-未占用5-传感器信号6-执行机构正极传感器依据霍尔原理工作，如果推杆移动，则磁铁会从同样位于机壳盖上的霍尔传感器旁经过，这样就能采集到调节行程的实际值。ECU以电压信号的形式来调节行程。带电动废气旁通阀的涡轮增压器增压压力调节器和位置传感器3636带电动废气旁通阀的涡轮增压器V465在以下情况下需要做基础设定1：更换了涡轮增压器或者增压压力调节器V4652：更换了发动机控制器3：刷新了发动机控制器数据或者删除了学习值37进气温度传感器G42和进气压力传感器G71增压空气压力传感器G31•发动机没有安装空气流量传感器G70•增压压力传感器G31，安装在增压空气冷却器和节气门之间的空气管道中。其信号用于控制增压压力•带进气管压力传感器G71的进气温度传感器G42，通过压力和温度信号可以计算出空气质量37进气量传感器38高压系统低压系统高压油泵进气温度传感器G42和进气压力传感器G71低压燃油压力传感器G410MPI喷嘴节气门TSI喷嘴382.0T发动机采用了MPI和TSI两种燃油喷射系统，可以弥补直喷颗粒物多的缺点并且降低油耗。优点：•颗粒排放量达到EU6标准•废气排放下降，特别是CO2•降低部分负荷时的油耗•降低发动机运行的噪音只在2.0T发动机上使用。双喷射模式39燃油供给系统低压系统：•油泵由发动机控制单元通过燃油泵控制单元J538控制•正常运行控制压力4-6bar•安全阀开启压力为6.3bar高压系统：-高压系统压力最高可达200bar-通常油压在40-150bar-高压燃油泵和喷射阀噪音更