汽车发动机讲义

04G69MIVECMITSUBISHI4G69MIVEC发动机技术要点14G69MIVEC目录项目内容页数01发动机的结构特点202机械部分的改良803MIVEC机构2604电控部分的改良3905点火系统5506排放控制5907冷却系统7924G69MIVEC发动机结构特点34G69MIVEC主要参数比项目4G69(MIVEC)4G64排气量ml23782351内径x冲程mm87.0x100.086.5x100.0压缩比9.59.0气门SOHC4气门SOHC4气门气门尺寸mm34/30.5直径33/29直径气门间隙mm0.20/0.30mm(热车)免保养(自动调整)进气控制ETVISC燃油无铅无铅燃油供给ECIMULTIECIMULTI点火线圈笔型X4插入型X2最大功率kW/rpm120/5750100/5000最大扭力Nm/rpm220/4000205/250044G69MIVEC5010015020025030035040001000200030004000500060007000ENGINESPEED(rpm)TORQUE(N･m)020406080100120140功率(kW)4G694G64性能比较54G69MIVEC顶面正面左面右面为对应碰撞性能,发电机与动力转向泵位置对换,并增加与转向机间间隙发电机发动机外观64G69MIVEC采用带自动张紧器的螺旋式辅机驱动系効率向上ウォータポンプ高効率オルタネータ真円パイプ採用デュアルエキゾーストマニホールド内面粗度向上アルミインテークマニホールドクランク角センサハーネス内臓タイミングベルトカバーＤＣモータ式電子制御スロットルバルブ各気筒独立ペンシルコイル（イリジウムプラグ採用）アルミダイカストロッカカバー高效率交流发电机采用带催化器的双圆管式排气歧管提高内腔表面粗糙度的铝制进气歧管曲轴转角传感器的线束装在正时齿带盖内ＤＣ电机式电子控制节气门各缸独立笔式点火线圈压铸铝式摇臂盖新设计的零部件高效率水泵与4G64相比主要的改良内容(1/2)74G69MIVECシリンダヘッド吸気ポート拡大排気ポートオフセット化水流れ改良動弁系ＳＯＨＣＭＩＶＥＣ機構追加バルブ径拡大バルブスプリング荷重低減スタータ次世代化フルバッフルプレートシリンダブロックボア拡大水流れ改良浅溝ジャケット化オイル落とし改良小型軽量12噴孔微粒化インジェクタ钣金式燃油分配管小型化风冷型步进电机式EGR阀ピストン径拡大モリブデンコート追加軽量化ピストンリング低張力化コンロッド軽量化サイレントシャフト軽量化クランクシャフト軽量化新设计的零部件气缸盖扩大进气孔排气孔增加偏心改善冷却液流向动阀系增加SOHCMIVEC机构扩大气门直径降低气门弹簧负荷新一代启动机增加隔音板气缸体扩大缸径改善冷却液流向水套小型化改善落油小型轻量化12孔微粒喷油器扩大活塞直径追加钼涂层轻量化降低活塞环张力连杆轻量化平衡轴轻量化曲轴轻量化与4G64相比主要的改良内容(2/2)84G69MIVEC发动机机械部分的改良94G69MIVEC摇臂盖•使用铸铝材质的设计减少噪音。104G69MIVEC气缸盖•增加了进气与排气门的直径，使口径做到最佳的改善。•修改机油下落、析出孔的位置，减小机油的进入量。114G69MIVECMIVECS4MIVECS4入口面积气门外径喉部直径气门座外径EXINEXINEXIN1510.24mm2(Φ43.85相当)Φ３０.５Φ３４Φ２６.５Φ２９.５Φ３３Φ３５4G69-S4MIVEC1085.57mm2(Φ37.18相当)Φ２９Φ３３Φ２５Φ２８Φ３１.５Φ３４4G64-S4MPI参数表124G69MIVEC缸体(1/4)新型(4G69)現行(4G64)高度縮小(-6mm)增加连通孔(2#,4#轴径）235Φ86.593229Φ87(+0.5)120(+27)深度减小(+27mm)・为减轻重量，缸体的高度缩小（与4G63相同）。・为加快预热、减低油耗，水套的深度减小。・为消除活塞上下运动产生的曲轴箱内压力的脉动，减小摩擦，在1#、2#和3#、4#汽缸间的缸径部隔板上增加连通孔。134G69MIVEC缸体(2/4)机油机油吹漏通道曲轴轨迹连杆轨迹平衡轴向下移动干扰干扰•机油排出孔的位置及油道的形状都经过改变。144G69MIVEC缸体(3/4)•来自水泵的冷却液进入口的形状已经过修改。4G694G64改进入水口形状断面Ａ－ＡＡＡ入口部Ｒ形状154G69MIVEC缸体(4/4)•为减少水套内的铸造残砂，又要保证缸孔的变形量与现在一致，扩大缸体冷却液口的形状。4G694G64形状変更164G69MIVEC连杆4G694G64小端部外径缩小连杆部尺寸变细18.417.031.217.230.415.1・为实现轻量化[623g/个→530(-93)g/个]，改变了小端头和连杆部形状。174G69MIVEC活塞减小活塞偏心量减小压缩高度镀钼减小火力岸184G69MIVEC曲轴•改变平衡配重的形状使曲轴的重量减轻4G69MIVEC4G64SOHC4曲轴（kg）14.915.84G694G64平衡块形状比较(代表例NO.1臂)肩部厚度消除194G69MIVEC4G69曲轴整体形状204G69MIVEC平衡轴•与重量减轻的活塞与连杆一样，平衡轴改变了平衡轴的不平衡配重以减轻重量。去除平衡轴配重4G69MIVEC4G64SOHC4平衡轴（kg）1.28/1.06(R/L)1.55/1.30(R/L)214G69MIVEC曲轴皮带盘•增加驱动皮带盘的直径•皮带盘轮毂使用铝材质制成铝轮毂4G69MIVEC4G64SOHC4皮带盘外径(mm)直径164直径150重量（kg）1．82．9224G69MIVEC正时皮带•宽度缩小设计是用来减少正时皮带的摩擦以及重量234G69MIVEC正时罩盖•整体式的曲轴角度传感器线束与正时皮带外盖244G69MIVEC线束接插件曲轴角度传感器曲轴角度传感器线夹子线束机油泵壳体皮带盖ＡＡ断面Ａ－Ａ4G694G64断面Ａ－ＡＡＡ254G69MIVEC进气歧管•口径及长度的设计可以改善低速，中速以及高速时的扭力。开口具备最佳的扩张管口形状并且改善管口的粗糙面以减少气流的阻力264G69MIVEC排气歧管•使用双排气管及凸缘板的厚度减少274G69MIVEC使用大尺寸隔板油底壳•使用镀锌钢板，并且使用隔板安装在轴承盖的底部。284G69MIVECMIVEC•可变正时与气门升程的电子控制系统294G69MIVEC【MIVEC目的】MIVEC机构是在SOHC四气门发动机上设置的在低速时使两个进气门升程存在高度差,而高速时两个进气门升程加大的凸轮切换机构.在发动机低速工况时,依靠两个进气门的升程差来加强缸内混合气的流动,并因更充分的燃烧来达到降低排放,减少油耗,提高扭矩的目的;在发动机高速工况时,通过增加进气门的开启时间及升程,使发动机因进气量增加而获得更高的动力输出.状态項目输出油耗排放(冷启动)降低内部EGR率使燃烧稳定○○○强化缸内混合气流动使燃烧稳定○○低升程降低磨擦损失○减少扫气量使体积效率增加○利用排气冲量使体积效率增加○利用高进气升程使体积效率增加○低速高速304G69MIVEC气门机构与现行4G64S4MPI发动机比较：・进气摇臂上增加凸轮切换装置。・进、排气门直径增大，性能提高。・进、排气门弹簧不通用，减小摩擦（弹簧负荷减小）。⑨⑧⑦⑥⑤④③②①φ29φ30.5←φ20ExExφ20φ22In摇臂轴外径(mm)←38←22φ33φ34In气门外径(mm)ExEx气门弹簧荷重P1/P2(N)←41In气门间距(mm)←26In气门夹角(deg)4G64-S44G69MIVECExIn⑩267/718235/540267/718226/469气门机构基本截面图314G69MIVECMIVEC－凸轮轴高升程凸轮（进气）中升程凸轮（进气）低升程凸轮（进气）排气凸轮高揚程（10mm）低揚程（9.2mm）排氣少量重疊多量重疊高速模式低中速模式324G69MIVEC排气气门正时（固定）EO:58°BBDCEC:18°ATDC进气气门正时MIVEC－气门正时334G69MIVECA-AT形杆臂部活塞切换高速工况时进气侧排气侧プラグ切換油圧(潤滑油)潤滑油低升程凸轮用摇臂中升程凸轮用摇臂排气摇臂轴进气摇臂轴高升程凸轮用T形杆弹簧切换活塞T形杆臂部排气摇臂托架Ａ进气高升程凸轮进气中升程凸轮进气低升程凸轮排气升程凸轮Ａ低速工况时空摆接触臂弹簧托架MIVEC－构造344G69MIVEC动作系统示意图机油滤清器储压器组件进气侧排气侧机油控制阀组件进气摇臂A(低升程)进气摇臂B(中升程)T形杆(高速)排气侧摇臂复位弹簧ＭＩＶＥＣ机构354G69MIVEC364G69MIVEC低速工况374G69MIVEC•当油压控制阀在关闭状态时,进气摇臂内的切换油压小于某一定值,切换活塞不工作,高速摇臂T形杆的两臂与两进气摇臂未锁死,进气门分别在低、中升程凸轮驱动下工作。空摆在低升程凸轮驱动下工作在中升程凸轮驱动下工作MIVEC－低速工况384G69MIVEC高速工况394G69MIVEC在高升程凸轮驱动下工作油压控制阀开启切换油压动作当油压控制阀在开启状态时,进气摇臂内的切换油压大于某一定值,切换活塞被顶起,高速摇臂T形杆的两臂与两进气摇臂锁死,两进气门在高升程凸轮驱动下工作。MIVEC－高速工况404G69MIVEC140160180200220240010002000300040005000600070008000发动机转速（ｒｐｍ）扭矩（Ｎ・ｍ）发动机在3500rpm进行低速状态和高速状态凸轮的切换。为确保切换瞬时的油压,而不发生切换失误,特设置了储压器。储压器油压控制阀切换活塞低速状态高速状态潤滑切替潤滑３５００ｒｐｍ油压控制阀滤清器油道MIVEC－动作414G69MIVECMIVEC－机油压力控制阀（OCV)来自摇臂往油底壳来自摇臂来自缸体往摇臂机油压力控制阀关闭DUTY0%机油压力控制阀打开DUTY100%往油底壳来自缸体往摇臂424G69MIVEC主要措施目的改进内容1SOHC4气门MIVEC化提高进气效率提高燃烧稳定性・利用MIVEC技术提高全区域的进气效率・利用低速工况时中低升程进气门产生的紊流来提高燃烧稳定性2提高压缩比(9.0→9.5)提高燃烧效率・利用MIVEC化进行了进气道的改良,修改了压缩比,提高了燃烧效率3增大进排气门直径　(进气：φ33→φ34)　(排气：φ29→φ30.5)提高进排气效率・改进气门形状,以提高高速工况的性能4改良缸盖上的排气道提高进排气效率・改进气门形状,以提高高速工况的性能・为减少排气道的容量,排气道为圆形,使催化器起燃迅速5优化配气正时提高进气效率・利用MIVEC技术,通过对低、中速区域配气正时的优化,提高进气效率6采用长进气道的进气歧管提高中低速的进气效率・利用长进气道的进气惯性效应,提高低、中区域的动力性能・通过提高进气道内表面光洁度,降低气流阻力,提高高速性能7采用双排气歧管提高中低速的排气效率・采用双出口式排气歧管,减小了邻缸的排气损失,提高了低、中速性能性能提高項目434G69MIVEC发动机电控部分的改良444G69MIVEC系统图1、1，4缸氧传感器2、2，3缸氧传感器3、凸轮轴位置传感器4、水温传感器5、曲轴角度传感器6、爆震传感器7、节气门位置传感器（主）8、节气门位置传感器（副）9、进气温度传感器10、空气流量传感器11、（进气压力传感器）电源电压点火开关－IG点火开关－IG空调开关空调负载信号空调压力传感器动力转向器开关发电机FR端油门踏板位置开关油门踏板位置传感器（主、副）车速传感器M/T防手动换档开关发动机ECU大气压力传感器1、机油调节阀2、节气门伺服系统3、喷油器4、EGR电磁阀5、净化控制电磁阀引擎控制继电器燃油泵继电器空调压缩机继电器节气门伺服继电器点火线圈风扇控制器故障警告灯控制继电器诊断信号发电机G端转速计1，4，2，3缸氧传感器454G69M