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大众朗行_新朗逸1（可编辑） 大众朗行_新朗逸1 TT-1302-VW EA211系列1.4TSI 发动机CST编者:胡书祥 目录1. EA211系列1.4TSI 发动机CST 理论部分 2. EA211系列1.4TSI 发动机CST 拆装及专用工具 第一部分 EA211系列1.4TSI 发动机CST 理论部分 EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 随着技术的不断进步和排放法规的不断升级,人们对发动机的动力性、 燃油经济性和排放出了更高的要求 。EA211系列发动机是在EA111 系列发动机的基础上通过优化和改进而来的,具备了以下几个特点: 1. 更高的动力性和更低的油耗与同排量的EA111发动机相比,发动机的功率和输出扭矩都有一定的 升,同时油耗降低了7%-10%,能满足国五排放标准, CO 排放量也减少。 2 2. 轻量化的 使用了轻量化设计从而减少了原材料的使用,降低了制造成本,同时使 发动机重量减轻了约7%-8%。 3. 优化了总布置 发动机的长、宽、高尺寸比同排量的EA111发动机 都减小,使新车能 实现有竞争力的造型。 4. 高了产品通用性EA211系列的发动机都可运用于上海大众的几款不同车 型,具有较好的 通用性。 EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 EA211 系列发动机一览 EA211系列发动机以小排量为主,如左图所示有多种型号的产品。 上海大众此前使用的产品有 1.0/1.2/1.4 TSI TSI 63 ? 110 kW 1.4/1.6 MPI发动机,随着EA211 系列1.4TSI发动机的使用,将逐 步取代目前正使用的几款同排量 的EA111系列发动机。 功 率 上海大众使用的EA211系列1.4TSI 发动机有两种型号,一种是昀大 扭矩和昀大功率分别是 225NM/ 1.0/1.2/1.4/1.6 MPI 96KW的CST发动机,另外一种对 44 ? 88 kW MPI 应的参数分别是250NM/110KW的 型号将于后期使用。 排量 EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 CST发动机总体特征 n 采用铝合金压铸的气缸体,集成了曲轴箱通风装置和机油冷却器,缸体内镶嵌了铸 铁的缸套。铝合金压铸的油底壳中间部件集成了压缩机支点和机油滤清器支架, 油底壳下部件为冲压件,油底壳上部件为塑料挡油板。 n 缸盖为4气门滚珠摇臂式气门结构,集成了排气歧管,采用缸盖横流冷却方式,水泵 与冷却水进口均布置在气缸盖上,进气系统集成了增压空气冷却系统,由电子水 泵驱动冷却液进行冷却。排气侧布置在后端。 n 由齿形皮带带动曲轴和凸轮轴转动,进排气凸轮轴上都装有VVT进行调节,发动 机带有废气涡轮增压器。 n 曲轴通过链条驱动可变排量的机油泵,减少了燃油消耗,主轴承直径减小, 4缸机 平衡重减少为4个,减轻了重量,锻造连杆不带长油孔,活塞有机油喷嘴冷却。 n 燃油缸内直喷的供给系统,进气凸轮轴后端方形凸轮驱动高压燃油泵。 n 整体式的气缸盖罩,凸轮轴和凸轮与气缸盖罩为不可拆卸的一体。 EA211 系列1.4TSI发动机CST理论部分 CST发动机技术参数 EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 1.4TSI CST发动机外特性曲线 CST发动机的 排放可以根据 市场的要求达 扭 到国四或国五 功 矩 率 的要求。燃油 消耗比CFB发 NM KW 动机低约0.6L/ 100KM 转速(RPM) EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 结构特点-配气机构 EA211发动机在EA111系列发动机的基础上进行了下列的技术更新: (一)配气机构 1 、 整体式缸盖罩壳:凸轮轴和缸盖罩壳集成为一体,凸轮和凸轮轴与缸盖 罩壳是 在专用装备夹具上在特定的温度条件下装配的,不能拆解。 2 、凸轮轴不能从缸盖罩壳中拆出,凸轮轴前端轴承改为滚珠轴承,减少 摩擦降低油耗。 3 、曲轴皮带轮带扭转减震 器,可以减小扭矩波动造成 的冲击。 扭转减 震器 EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 4、发动机进排气凸轮轴都装有VVT可变 气门正时机构。 排气凸轮轴 进气凸 5、正时链条改为正时皮带,使用寿命可 VVT 轮轴 达30万公里,噪音低。首次保养90000 VVT 公里,之后每30000公里检查,必要时更 换 张 导轮 紧 轮 曲轴正 时皮带 轮 EA211 CST EA111 EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 6、正时罩盖由EA111发动机的整体式铝压铸件改为三个零件组成,两个塑料 件一个中间罩盖铝压铸件,减轻了重量。 正时皮带由 3 个零件组成的正时 皮带盖进行防尘保护。这样可以 延长正时皮带的使用寿命。 中部盖(铝制)为实心设计。它 同时可作为发动机支架来使用。 如果维修时仅需要拆下正时皮带, 则可将发动机架保留在原位。这 样可以有足够的空间以张紧正时 皮带。 EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 7 、进排气凸轮轴均装有VVT,进气凸轮轴的昀大调节角度是超前 28度曲轴 角, 滞后22度曲轴角,排气凸轮轴的昀大调整角度是超前 25度曲轴角,滞后15 度 曲轴角,另外发动机还装备有废气涡轮增压器帮助升进气量 。 EA211系列 1.4TSI发动机CST理论部分 该涡轮增压器只保留了N75增压压力调节电磁阀,取消了N249内循环阀。为 了减小进气波动造成的噪音,在进气管部分进行了更改,内部添加了降低噪 音的结构腔 降噪腔 降噪腔内部 EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 结构特点-缸盖 (二)集成了排气歧管的缸盖 1、取消铸铁排气歧管减轻重量。 2、沿用EA111发动机的四气门技术,滚珠摇臂式气门运动机构带液压挺杆。EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 排气歧管集成在缸盖上,减小尺寸,减轻重量,缩短起燃时间从而有利于排放优化。 横流式气缸盖可使冷却液从进气侧通过燃烧室流入排气侧。排气侧分成两个区域,一个 在排气歧管上面,一个在排气歧管下面,冷却液流经多个排气口并吸收热量,从气缸盖流 入节温器壳体,并与剩余的冷却液汇合。 EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 该结构具有以下优势:1.通过排出的气体使冷却液加热更快,预热发动机,使发动机可更快地达到其工作 温度。这可降低耗油量,并且能更迅速地对车厢内进行加热。2.由于排气侧壁面扩展至催化转换器的面积减小,因此排气在预热阶段不能释放 出足够的热量,催化转换器可更快速地升温至其工作温度。3.冷却水进水口 布置在缸盖上,燃烧室冷却充分,减小爆震风险,高了发动机的 压缩比从而升了燃油使用效率 。 4.若系统在全负载状态进行工作,冷却液温度将继续降低,从而扩大了发动机在氧 传感器空气系数λ 1 时的工作温度范围,降低了耗油量和废气排放量。 EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 结构特点-曲柄连杆机构 压铸铝缸体带铸铁钢套 (三)曲柄连杆机构的特点 机油冷却器 油气分离器 安装位置 安装位置 EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 缸体上集成了曲轴箱通风的油气分离装置。 油气分离器 油气分离器外壳 EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 机油分离器 气体从曲轴箱进入机油分离器。大油滴首先被粗分离器中的隔板和涡流管道分离。 然后,微小的油滴通过细分离器中的隔板除去。 EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 止回阀 止回阀根据进气系统中的 压力控制被分离过的曲轴 箱气体的循环。发动机怠 速或低转速时进气歧管中 为负压时,真空效应会打 开进气歧管内的阀并关闭 涡轮增压器进气侧的阀。 随着发动机转速高 ,涡 轮增压器工作时进气歧管 内为正压力,则压力将关 闭进气歧管内的阀。同时, 涡轮增压器进气侧的阀被 预设的压差打开。气体通 过涡轮增压器再进入燃烧 室燃烧。 EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 单向阀 单向阀是曲轴箱通风系 统的一部分。此阀可使 新鲜空气在发动机内部 流动,以将混合气从发 动机和油底壳的内侧带 走。如果发动机内侧有 足够的负压,则新鲜空 气从空气过滤器的清洁 侧流入发动机,随后通 过曲轴箱通风系统与混 合气一起进入气缸。 气缸盖罩上的单向阀可 以防止机油或未过滤的 混合气进入空气过滤器。 单向阀 EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 活性碳罐过滤器系统 ACF 基本上与涡轮增压汽油发 动机上采用的常规设计相同。 根据发动机转速的不同,燃油 蒸汽以两个不同的点进入进气 流。活性碳罐过滤器电磁阀 1, N80,打开通道以流入燃油蒸 汽。它是由发动机管理系统 ECU进行控制的。 燃油蒸汽在发动机怠速以及低 负载至中等负载时流入进气歧 管节气门的下游。在涡轮增压 器增压期间,燃油蒸汽流入涡 轮增压器的进气端。 EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 结构特点-进气系统 (四)进气系统的特点 进气系统由带有谐振腔的进气管、空气滤清器、节气门控制单元、带增压空气冷却器的进气歧管及气缸盖的进气口组成。在进气过程中,进气系统将产生振动并将引 起噪音,本发动机在进气管内设置了谐振腔能有效降低噪音。发动机控制单元通过 进气压力传感器G71和进气温度传感器G42获取发动机的进气量。 带谐振腔 的进气管 G31/G299 J338 空气滤 清器 EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 V51电子水泵 V51电子水泵冷却增压空气冷 却器和涡轮增压器,它的工作 条件有: 1. 低怠速工况下120s工作10s; 2. 发动机输出扭矩100Nm以上; 3. 增压进气温度高于50?; 4. 经过增压空气冷却器前后温 度小于12?。发动机熄火后, 如果水温高于100?,电子水 泵也会继续工作。 V51电子水泵具备自诊断的功能。发动机管理系统 ECU 会继续定期检查并确认泵运 行,每 10 秒将控制信号接地 0.5 秒。如果探测到故障,则详细信息会发送至发动 机管理 ECU。如上图所示,V51电子水泵有常见故障的代码。 EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 结构特点 - 润滑系统 (五)润滑系的结构特点 1、曲轴通过链条驱动的机油泵。 2、机油泵为可变排量的自调节机油泵低压1.8bar,高压3.3bar。新车前1000KM范 围内,机油泵的输出压力始终为3.3bar。 EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 可变排量机油泵 油泵为外啮合齿轮 泵。此泵的特点是 结构图 被动齿轮为可轴向 移动。根据发动机 负载、发动机转速、 机油温度和其他工 作参数,发动机控 制单元改变油泵压 力。通过被动齿轮 轴向位置的变化, 可以控制机油的输 出流量和压力。减 小了驱动机油泵的 输出功率,因此降 低了燃油消耗。EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 机油压力控制阀 N428 负 责向调节式机油泵的调节 活塞供油压 。它位于气 缸体后部并由发动机管理 系统 ECU 操作。在发动机低转速范围内, 连接在供电电源(接线端 15)的机油压力调节阀 N428 通过发动机管理控制 单元接地,这将使机油泵 切换至低压力设定。在发动机高转速范围或者 发动机高负载(全负载 - 加速)时,机油压力调节 阀 N428 通过发动机管理 控制单元 J623 与接地断 主动齿轮 开。这将使机油泵切换至 高油泵压力设定。 EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 结构特点-冷却系统 (六)冷却系的结构特点 1、冷却系统分为增压空气冷却系统(如前面进气系统所述)和缸体缸盖的冷却系统 , 该部分讲述的为缸体缸盖冷却系统,两套冷却系统通过节流阀和单向阀的控制基本上 不互相流通。 2、冷却水泵由凸轮轴后端通过皮带驱动,该皮带也是长寿命类型。 凸轮轴水泵 驱动皮带轮 水泵 EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 3、水泵与双节温器集成在一起,并安装在缸盖后端。 4、双节温器控制双循环冷却系统,并保留EA111发动机的缸盖横流冷却的方式。 水泵叶轮 开启温度105?C 开启温度87?C EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 缸体缸盖冷却系统 系统为双回路冷却 系统,可以使气缸 盖和气缸体内的冷 却液达到不同的温 度。气缸盖内为冷 却液横流可达到更 均匀的温度分配。 机油冷却器装在缸 体上,由通过缸体 的冷却液进行冷却。节温器壳体和集成 式冷却液泵直接安 装在气缸盖上发动 机后端。冷却液泵 由流出排气凸轮轴 的齿形皮带驱动。 EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 主冷却循环管路 热交换器 膨胀壶 冷却液泵 节温器 机油冷却器 散热器 EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 冷却剂泵 增压空气冷却器 单向阀 废气涡轮增 压器 限流阀 EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 结构特点-供油系统 (七)供油系统的结构特点 CST发动机采用缸内直喷的供油方式,由进气凸轮轴后端的方形凸轮通过滚 柱驱动 高压燃油泵。该高压燃油泵为BOSCH公司供 ,怠速时候的燃油压力为 140BAR, 昀高燃油压力为 200BAR。 EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 高压燃油压力调节阀 N276在通电的时候处 于打开状态,工作原 理与原来EA888 2.0TSI发动机以及 EA111 1.4TSI CFB发 动机一样为第三代高 压燃油泵。 由于断电不能对高压 燃油系统进行泄压, 所以要通过引导型功 能对发动机进行泄压。 具体步骤如下: 诊断仪进入引导型功 能??发动机??? 释放高压燃油的压力 (和郎逸1.4TSI泄压 相同)EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 结构特点-点火系统 (八)点火系的结构特点 采用细直径的火花塞并保留了EA111发动机的独立点火形式,火花塞的中心 电极为尖 端状,通过尖端放电,可以确保缸内混合气被点燃。 EA211 1.6MPI 火花塞 EA211 1.4TSI 发动机CST 火 EA888火 花塞 花塞 EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 结构特点-转速传感器 (九)能识别转动方向的转速传感器 发动机转速传感器 G28 集成在变速箱密封凸缘上,此传感器会扫曲轴密封法兰上的 变磁阻转子环。ECU 从这些信号中探测发动机转速、发动机转动方向并且与霍尔传感 器 G40 一起探测相对于凸轮轴的曲轴位置。 该传感器有三个不等距分布的霍尔效应片,传感器外侧的两个霍尔效应片同时探测到变 磁阻转子环上的上升边和下降边。两个外侧霍尔效应片之间偏离中心的第三个霍尔效 应片决定了是否可探测到转动的方向。如果发动机顺时针转动,首先霍尔效应片 1 探 测到上升边。片刻之后,霍尔效应片 3 和 2 依次探测到上升边。因为霍尔效应片 1 和 3 之间的时间差比霍尔效应片 3 和 2 之间的时间差短,ECU可判断发动机是顺时针转 动。反之可以判断出发动机熄火的时候出现了逆时针转动,这样即可以更准确地判断出 熄火前发动机曲轴的准确位置,使发动机起动更迅速。EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 结构特点-转速传感器 (九)能识别转动方向的转速传感器 发动机正转G28波形信号 发动机反转G28波形信号 EA211系列1.4TSI发动机CST理论部分 发动机管理系统Bosch MED 17.5.25(60针+94针) 进气压力传感器G71 Motronic 供电继电器 进气温度传感器G42 电子节气门 发动机转速传感器G28 报警灯K132 油泵继电器、油泵 霍尔传感器G40 排放报警灯K83 J338中的节气门位置 喷油嘴N30~N33 传感器G187 G188 油门踏板位置传感 点火线圈 器G79 G185 J285 J338中的节气门 离合器踏板开关F36 J519 驱动马达G186 制动灯开关F 活性碳罐电磁阀N80 爆震传感器G61 VVT调节电磁阀N205 N318 水温传感器G62 发动机控制单元J623 前氧传感器G39 前氧传感器加热Z19 后氧传感器G130 后氧传感器加热Z29 增压压力调节电磁阀N75 外部输入信号