M274發動機,概述,簡要描述發動機視圖和前代發動機數據比較發動機數據CO2測量,機械部件,曲軸箱油盤曲軸總成氣缸蓋皮帶驅動鏈條驅動和凸輪軸調節,發動機燃燒,空氣供給真空系統燃料噴射系統燃油系統排氣系統,冷卻和潤滑系統,發動機冷卻發動機潤滑,電氣和電器系統,發動機控制點火系統車載診斷系統,簡介,2012年6月 新款M274帶缸內直噴和渦輪增壓器的發動機將首次被引進于204上 ，它的設計是基于M270發動機 ，它取代了現有的M271EVO發動機新的直噴技術結合了快和準確噴射的特性，叫做引導噴霧型燃燒系統新的M274發動機在滿足高的CO2排放要求的前提下也提供高的扭矩和動力，同時也降低噪音和振動,需要補充的是增加了發動機暖機時的熱量管理系統的技術同時采用了兩級控制定位式葉片式機油泵相比于M271EVO發動機，M274減輕了發動機重量和摩擦力標配ECO起停功能,M274發動機特點概述,最新一代引導型噴霧壓電式噴油嘴的缸內直噴技術多次快速壓電式噴油嘴帶渦輪增壓的直噴技術通過真空提高壓力控制先進的凸輪軸調節為了發動機正時通過管理油泵和水泵達到最佳的潤滑和冷卻液回路帶輔助起動機啟動的ECO起停功能,帶需求控制的多點火控制裝置曲軸箱采用全鋁設計符合歐5排放標準,CO2測量,熱量管理啟動之后階段風扇控制節溫器加熱延時風扇關閉百葉窗散熱器過熱保護,熱量管理,熱量管理控制是通過ME控制單元管理發動機中的冷卻液溫度。可以更快的達到工作溫度，降低排放提高加熱舒適性,啟動之后階段,在啟動之后，ME控制單元冷卻液泵轉換閥傳遞一個信號，之后這個閥將被關閉。通過打斷冷卻液回路，是發動機更快的升溫，減少排放,風扇控制,ME促動風扇電機風扇的目標轉速是通過發動機控制單元的脈沖信號規定的占空比信號介于10%至90%之間10%風扇關閉，20%中間速度90%最大轉速如果促動存在錯誤，風扇會以最大速度運轉自動空調控制和操作單元傳遞空調的狀態到發動機控制單元是通過內部CAN和底盤CAN,節溫器加熱,發動機中冷卻液的溫度可以通過加熱式節溫器來改變加熱元件的促動是通過ME控制單元的接地信號,風扇延時關閉,當點火開關關閉后，如果冷卻液溫度或發動機油溫超過規定值，風扇會運轉最長5min，運轉時最大的占空比信號是40%，在運轉期間 如果蓄電池電壓下降過快，那么風扇運轉會被禁止,百葉窗式散熱器,在M274發動機中，可調節式散熱器，其風流可以通過冷卻模式和發動機部件進行控制關閉的百葉窗可以減小空氣阻力進而降低燃油消耗當可調式百葉窗關閉之后，可以使盡快達到工作溫度，提高加熱模式的舒適性，降低發動機噪音,過熱保護,發動機過熱保護是保護由于發動機熱量上升過快對發動機造成的損壞和溫度過高對三元催化在成的損壞如果冷卻液溫度和進氣溫度過高，點火正時會基于發動機溫度和負載進行滯后的調整，這種滯后的修正是被發動機電腦控制的基于完美的曲線圖在冷卻液溫度大約90，進氣溫度大約20時，點火正時進行調節,2的曲軸轉角在冷卻液溫度100，進氣溫度20，節氣門全開8的曲軸轉角在冷卻液溫度100，進氣溫度60，節氣門全開11的曲軸轉角在冷卻液溫度125，進氣溫度60，節氣門全開,曲軸箱,M274發動機曲軸箱采用鑄鋁設計，軸瓦和氣缸襯套采用鑄鐵,曲軸箱通風,M274的曲軸箱通風是通過油氣分離器執行的，分為部分負荷下通風系統和全負荷下通風系統曲軸箱強制通風是通過進氣管在部分符合階段，曲軸箱通風發生在油氣分離器到進氣分配閥在全負荷階段，曲軸箱通風發生在油氣分離器到進氣道在全開節氣門通風管處有一個加熱元件，防止曲軸箱通風溫度過低竄出的氣體通過油氣分離器的管從加油口到油氣分離器被移動，管是從曲軸箱連接到油氣分離器,油底殼,采用鑄鋁設計，具有較高的強度油底殼的波紋是為了降低噪音設計的機油尺位于左后側油位檢查開關位于油底殼底部機油供給是通過一個可調式機油泵，通過曲軸的有齒鏈條驅動機油壓力的控制是通過機油泵閥,曲柄總成,活塞頂部的設計使之更適合燃燒系統和燃油的噴射 和上一代M271EVO相比，沖程由原來的85縮短到73.7，連桿長度增長了8.5 活塞直徑增加了1mm，對于這種新型設計，雖然長度增加了但是重量卻沒有增加 曲軸采用中空設計使重量減輕并配有4個平衡重,氣缸蓋,氣缸蓋由高強度鋁合金組成進氣口的特殊設計可以使在燃燒室產生所需要的增壓每個氣缸有4個口，兩進氣兩排氣，通過凸輪軸驅動，每個凸輪軸上有兩個壓緊裝置氣缸設計和增壓運動有以下特色：高扭矩、低消耗、低排放,皮帶驅動,水泵、發電機、壓縮機通過皮帶由曲軸驅動皮帶屬于低保養類皮帶，由張緊器張進,鏈條和凸輪軸調節,凸輪軸由曲軸通過鏈條驅動，鏈條驅動包括兩個導軌和一個張緊器，導軌采用無接觸式安裝于正時箱蓋上，這樣設計可以減少噪音機油泵的驅動是通過第二根鏈條由曲軸驅動凸輪軸調節系統調節進氣凸輪軸最大30曲軸轉角（提前方向），排氣凸輪軸最大40曲軸轉角（滯后方向），增大了氣缸的重疊角。優化了發動機的扭矩曲線，降低了燃油消耗。改善排氣特性。進排氣凸輪軸電磁閥的調整是通過發動機電腦以150Hz的脈沖寬度信號來調節的其促動依靠于部分負荷和全負荷下的特性曲線圖,進氣凸輪軸的位置通過凸輪軸霍爾傳感器被記錄，排氣凸輪軸的位置通過排氣凸輪軸霍爾傳感器被記錄，這些信息通過電壓信號提供給發動機電腦,空氣供給,空氣供給系統的設計目標是盡最大可能的減小流動阻力同時提供最佳的流動條件。空氣濾清器處的空濾殼的設計要使空氣流動阻力最小，進氣歧管采用雙殼設計。,真空系統,真空泵產生真空供給真空系統真空被儲存在真空容器中，用來供給給所需處相應的真空單元被電動氣動促動，來控制增壓壓力和水泵百葉窗散熱器的促動器的真空也是來自于真空泵,增壓,發動機的氣缸容積效率通過增壓來提高，從而提高發動機扭矩和動力發動機電腦會記錄燃油量和進氣量渦輪增壓器里面的壓力是通過一個增壓控制翻板控制的，還有空氣再循環的功能噪音阻尼器降低了波動和脈沖產生的噪音在增壓系統中的一個主要部件是單級的渦輪增壓器，它可以抵擋1050的高溫，它被焊接到排氣歧管上增壓器在增壓進氣口引進過濾的新鮮氣體引導它到增壓出口一直到增壓空氣冷卻器，最高壓力約為1.1bar,增壓壓力控制,在M274發動機上增壓壓力是被電動和氣動控制的，通過增壓壓力控制壓力轉換器真空的產生是通過一個機械式真空泵為了控制增壓壓力，壓力轉換器通過發動機電腦被執行根據一個完美曲線圖和負載，要做到這些，發動機電腦會參考以下的傳感器：節氣門后方的增壓空氣溫度傳感器、節氣門上游的壓力傳感器、節氣門上游的壓力傳感器、空氣濾清器下游的壓力傳感器、加速度踏板傳感器及駕駛者的負載請求、曲軸霍爾傳感器、變速箱過載保護和過熱保護,在節氣門全開的范圍內會建立最高的增壓壓力，為了降低增壓壓力，驅動渦輪增壓氣的排氣流會被釋放通過一個旁路及打開的增壓壓力控制閥板真空蓄壓氣提供增壓控制的壓力，增壓壓力控制會通過一個聯動裝置打開增壓控制翻板，繼而開啟和關閉旁通閥為了監測當前的增壓壓力，節氣門上游的壓力傳感器傳遞一個適當的電壓信號到發動機電腦空濾殼后方的壓力傳感器會監測增壓過程,旁通空氣,由于軸承慣性的作用，當發動機進入減速模式后，渦輪和泵輪會繼續運轉一段時間。當節氣門促動器被迅速關閉的時候，增壓空氣波動會返回到增壓器這樣的壓力波動會引起這么一種情形，增壓輪低速運轉和高的壓力，導致增壓器擺動(呼嘯噪音和機械壓力)。打開旁通空氣轉換閥使壓力降低直接通到渦輪增壓器進氣側當發動機負荷低下來的時候，閥門會被關閉以建立壓力,噴射系統,高壓泵高壓泵位于氣缸蓋處，最大傳送壓力達200bar，高壓泵通過進氣凸輪軸驅動，當壓力過高時，會通過泄壓閥進行泄壓，及意味著高壓泵的傳遞速率和轉速有關，當泵活塞向上移動時，油腔內燃油壓力會被加壓，當壓力達到后排泄閥會被打開，高壓燃油通過油路到達油軌新型壓電式噴油嘴可以實現最高每循環五次噴射,直噴,油軌采用不銹鋼材料，作為高壓燃油的貯存器油軌的貯存功能需要在噴射時有抑制振動的作用,油軌壓力管理,油量控制閥會根據需求通過發動機電腦以脈沖信號進行控制高壓油泵會根據發動機的需求進行供油，根據發動機的運轉條件，油泵的壓力會介于130到200bar之間油軌的壓力和溫度會通過壓力和溫度傳感器記錄下來傳遞給發動機電腦，當發動機關閉后油量控制閥就停止激活，意味著高壓油泵不在建立壓力，油軌內的壓力會被保持相當長一段時間,燃油噴射系統,噴油嘴 噴油嘴會計算精確地霧化燃油量以一定的時間和位置噴射到相應的氣缸內噴油嘴和氣缸蓋之間通過一個聚四氟乙烯環進行密封噴油嘴被非常快的促動，可以攝入非常少的油量，在130到200bar的壓力下會以錐形中空的形式進行噴射發動機電腦會產生140V到210V的電壓為噴油嘴，通過一個集成的輸出階段，然后通過一個接地信號促動噴油嘴壓電式噴油嘴組件會為發動機電腦提供一個電容式負載，當打開的時候會在很短的時間內達到大約8A的電流在單次沖程內壓電式噴油嘴會在短暫的開啟時間內允許多次噴射注意：如果通到發動機電腦的線路被顛倒，那么燃油噴嘴就會被損壞，如果線路對地短路那么發動機電腦就會被損壞,注意,在每次拆卸噴油嘴和油軌之后，相應的密封圈和密封組件都需要更換不允許臟的東西進入噴射系統,燃油系統,燃油供給 燃油供給系統提供足夠過濾的燃油到高壓油泵，然后高壓油泵把燃油供給給噴油嘴。 低壓燃油系統 當油泵開關收到來自于油泵控制單元的”油泵打開信號時“，油泵開關被打開，信號不僅有來自于發動機電腦的CAN信號還有驅動CAN信號，燃油系統控制單元還會收到發動機電腦的規定燃油壓力的信號 燃油壓力控制單元通過燃油壓力傳感器的壓力信號記錄當前的燃油壓力，然后把壓力信號傳遞給ME通過驅動CAN,燃油控制單元會計算當前燃油壓力和規定的壓力進行比較，從而調節燃油泵為了確定燃油壓力，ME計算燃油壓力和負載請求，根據負載請求，傳遞速率被規定最大每小時130L，壓力介于4.0到6.7bar在燃油濾清器上有一個過載保護閥，當油壓在大約7bar到9bar的時候會被打開。虹吸裝置會把左側的燃油泵到右側燃油箱里，防止一側燃油箱空,高壓燃油系統,高壓燃油最高壓力可大200bar，油軌上有壓力和溫度傳感器，記錄燃油壓力和管理燃油溫度在高壓油泵上有個油量控制閥，它管理供給給高壓油泵的油量。在高壓燃油系統中燃油不能被主動釋放，在減速模式和發動機關閉后由于溫度的原因，壓力最高可達270bar當發動機關閉后，油量控制閥不在激活及高壓不在被建立，油軌中的高壓會被保存相當長的一段時間以備下一次的啟動,安全燃油關閉,為了確保道路和乘客安全，燃油安全關閉應用于以下條件ME控制安全燃油關閉基于以下傳感器和信號：曲軸霍爾傳感器、發動機轉速、節氣門促動和節氣門位置、補充抑制系統控制單元，直接撞擊安全燃油關閉通過ME激活基于以下事件：節氣門的機械故障、發動機轉速信號缺失、撞擊信號,節氣門的機械故障,通過計算節氣門的位置ME監測節氣門的機械故障，為了抑制發動機轉速噴油嘴會被部分關閉，怠速大約1400rpm，行駛轉速大約1800rpm,發動機轉速信號缺失,如果通過發動機控制單元的轉速信號缺失，油泵就會通過油泵控制單元關閉,撞擊信號,如果發動機電腦直接受到來自于底盤CAN的信號或者來自于預防輔助系統控制單元的信號，它會通過燃油控制單元和帶油量控制閥的傳動系統CAN關閉燃油泵。發動機電腦也會短暫的促動噴油嘴以使系統泄壓,凈化,燃油氣體不允許排放到大氣中當發動機運轉的時候，燃油蒸汽會通過碳罐電磁閥傳遞到發動機出進行燃燒為了管理凈化油量，凈化閥會通過發動機電腦以接地信號進行促動注意：在怠速的時候凈化閥不會工作，油氣混合氣會通過碳罐電磁閥被清除掉。,排氣系統,排氣系統的目的就是降低排放（NOx、HC、CO）為了做到這些，三元催化必須在冷啟動的時候快速達到工作溫度以達到降低排放的要求排氣系統包括：三元催化，退藕原件、前消音器、中消音器、后消音器在排氣系統的幫助下，可以使排放要求達到歐5標準,以下的子系統參與到排氣處理中：三元催化、變速箱移動延時、三元催化效率監測通過轉化，CO被轉化成水，HC化合物被轉化成CO2和水、NOx被轉化成NO2和CO2,發動機的冷卻,冷卻回路 發動機的冷卻工作是通過一個橫流式的冷卻系統，這樣可以確保每一個氣缸得到足夠的冷卻。對比縱流式冷卻，它提供了更大的冷卻能力。一個電子控制式節溫器可以使在暖機階段達到一個完美控制，這個控制系統可以使發動機在暖機階段迅速達到工作溫度，在這個階段冷卻液的溫度是通過發動機電腦進行影響的。,冷卻液節溫器,根據發動機的負載冷卻液的溫度會被管理在98到108之間，在大約108的時候節溫器是全部打開的為了是壓力最小流失，一個旋轉式閥被裝配在節溫器上來控制流動率,冷卻液泵,在暖機階段，冷卻液泵會通過一個真空控制的閥被關閉，是防凍液在發動機內，可以達到節能的效果。如果加熱或氣候控制需求被操作，冷卻液泵會根據需求激活。冷卻液泵控制的設計可以允許發動機內部更早的熱起來,發動機潤滑,管理發動機油泵 發動機機油的壓力是通過在機油泵上的一個閥管理的，發動機電腦