奔驰M271EVO发动机技术亮点(下)

◆文/福建　林宇清

奔驰M271EVO发动机技术亮点(下)

◆文/福建林宇清

(接2016年第1期)

三、进气系统

M271EVO采用了带空气冷却的涡轮增压器(图11)，以增加进气压力，因此它提高了发动机的输出功率和扭矩。此外，增压后的空气通过涡流风门控制，产生了较强的涡流效果，实现空气与燃油更充分的混合。

图11　涡轮增压器

1.增压功能

尾气通过排气歧管直接进入涡轮增压器的涡轮外壳，驱动涡轮转动。增压器的压缩机通过轴刚性连接到涡轮上，以相同速度被带动，这样，当新鲜空气流向压缩机入口时，空气就会被压缩，然后进入增压空气冷却器，目的是冷却由于压缩而变热的空气。压缩机出口处的消音器可以减少因涡轮转速迅速变化而产生的气流噪音。涡轮增压器的最大增压压力为0.7bar，增压系统各零部件位置和增压功能原理如图12所示。

图12　增压功能原理图

2.涡流风门控制

每个汽缸有两个进气口，其中一个可由涡流风门关闭。涡流风门促动电机通过连杆调节涡流风门(图13)，改变进气口的空气导向，八个进气口中的四个进气口可被连续关闭以产生涡流，实现所有工况最佳的空气流动性和更理想的混合性。涡流风门由ME控制，利用PWM信号促动涡流风门促动马达。此外，涡流风门根据发动机负荷和转速进行调节，例如，在发动机怠速或转速较低时，涡流风门关闭，产生较强的涡流效果，从而使空气与燃油混合的更充分。

图13　涡流风门控制部件

四、二次空气喷射系统

二次空气喷射是在冷启动时把新鲜空气喷入三元催化器，这样，尾气中的HC和CO就会与新鲜空气发生燃烧反应，生成H2O和CO2，并提高废气温度，从而使催化转换器能够更快的达到工作温度，该系统各部件位置如图14所示。

图14　二次空气喷射系统部件位置图

1.电动空气泵

当二次空气喷射功能起作用时，ME通过空气喷射继电器促动电子空气泵，空气泵从空气滤清器中吸收新鲜空气通过喷射锁止阀输送到排气歧管中。泵的最长促动时间为40s，在促动后，泵保持停用状态，只有在三元催化器由于发动机停止运转而再次冷却下来后，空气泵才会重新工作，确保空气泵有足够长的时间冷却。空气泵可以通过诊断仪促动(最长2min)，再一次促动之前，它必须保持30min的冷却时间，否则空气泵会损坏。

2.空气泵转换阀

空气泵转换阀结构如图15所示，当空气喷射功能起作用时，转换阀和空气喷射继电器同时被促动，这时固定板a由线圈吸出，并且密封橡胶块f关闭通风口，通道2和3之间的连接被打开，这样从进气歧管到锁止阀之间的真空就被建立。在没有电压供应的情况下，a在弹簧b的作用下回位，关闭通道2，这样，通道1和3之间的连接再次被建立，即通道3通风。

图15　转换阀结构

3.空气喷射锁止阀

采用单向阀设计，一端连接到空气泵，另一端接到空气泵转换阀的真空接口。当转换阀通电时，在压差的作用下锁止阀的膜片阀门开启(图16)，因此，来自空气泵的空气通过锁止阀流入排气歧管中。在转换阀的真空接口通风期间，它们由弹簧弹力关闭，这样空气喷射功能关闭时，能防止废气进入锁止阀，使之免脏污和受热损坏。

图16　锁止阀工作原理

五、冷却系统

M271EVO的散热系统装配了电子控制的双盘式节温器，系统可以根据要求调节节温器各个工作位置，以控制冷却液温度。另外，新增散热器百叶窗，通过百叶窗的关闭，可减少流经散热器和发动机舱的冷却空气量，降低空气阻力并提高燃油经济性。

1.双盘式节温器

节温器的加热元件由ME的接地信号控制，有4种工作状态(图17)：当冷启动时，冷却液回路中(图18)不存在冷却液流，因此可以使发动机迅速暖机;在冷却液达到80℃后，节温器打开旁通回路，进入旁通模式;部分负荷下温度只能达到103℃，冷却回路开始打开，即混合模式;当超过103℃时，旁通回路关闭， 冷却回路完全开启，进入冷却模式，确保冷却液充分散热。

图17　双盘式节温器的设置

图18　冷却液回路示意图

2.散热器百叶窗

散热器百叶窗(图19)的关闭由ME控制，可降低发动机舱的冷却量和外部噪音。在发动机启动后，来自ME的接地信号促动百叶窗的促动器，来自制动助力器的真空积聚在真空组件/调节元件中，对百叶窗进行调节。在冷却液温度达到106℃时，散热器百叶窗通过回缩弹簧打开，并在冷却液温度为98℃时再次通过调节元件关闭。

图19　散热器风扇百叶窗

(全文完)