2018款保时捷Cayenne V6发动机新技术（四）

哈尔滨/郝春林

机油流过汽缸盖和汽缸体中的回油管，返回到油底壳。压力调节阀安装在机油分离器模块的出口，这是为-15kPa曲轴箱压力设计的，如图57所示。根据发动机负荷，清洁后的空气在废气涡轮增压器的上游或节气门的下游引入。为实现此目的所需的自动、机械操纵式膜片阀整合在通风管中。

（2）精细机油分离器（如图58所示）

在新款V6涡轮增压汽油发动机中，该系统由以下部件构成：带加油口盖支座的壳体、细机油分离器、压力调节阀、汽缸盖罩密封垫、可靠的总成和固定螺钉、用于收集已分离机油的收集室、用于自动排空储液罐的重力阀以及用于分配过滤后窜气的下游气门装置的连接，它安装在汽缸盖罩上。

窜气通过机油加油口盖下带有挡板的传入通风模块以便进行精细分离。两个碰撞器位于中间室中。在其中，窜气流经无纺纤维隔膜。无纺纤维隔膜的作用是分解油雾，将生成油滴。在反转流动方向后，由于重力，油滴将粘在下游挡板上。滴下的机油将收集在机油收集室中。

（3）曲轴箱强制通风（如图59所示）

新款V6涡轮增压汽油发动机中的PCV系统位于汽缸体的上方。通过将该系统安装在发动机的较热区域，可以防止在外界温度降低至-40℃时出现结冰。

新鲜空气通过内部V形槽中机油冷却器旁的连接进行引导，新鲜空气从发动机空气通道中去除。

可以从不同位置点去除空气，以便确保在所有发动机负荷状态下都供应空气。

自动操作的止回阀安装在通风管中作为控制件。

┃图57 发动机机油分离系统

┃图58 精细机油分离器

┃图59 发动机中的曲轴箱强制通风布置

该系统设计用于最高60L/min的通风量，通过送入点处安装的直径为1.5mm的节气门来保证。

12.冷却系统（如图60所示）

新款V6涡轮增压汽油发动机具有最新一代的革新性的热量管理系统，在开发时就首要考虑的是尽快让发动机达到工作温度。此外，整个系统设计为只会发生非常低的压力损失。为实现此目的，将许多管路整合到发动机的铸件中。

┃图60 冷却系统概览

在新款热量管理系统中使用了以下部件（如图61所示）：

◆可切换冷却液泵

◆恒温控制式机油冷却器

◆可电动加热的节温器（图谱控制发动机冷却系统的节温器）

◆汽缸盖和汽缸体中的独立冷却回路

（1）分流式冷却概念

冷却液切断阀安装在汽缸列2的汽缸盖前部，如图62所示。

┃图61 冷却系统主要部件位置

┃图62 冷却液阀的安装位置

冷却液切断阀设计为机械旋转活塞阀，如图63、图64所示。在启用时，活塞将使用真空单元通过联动装置旋转90°。它是由发动机控制单元通过汽缸盖冷却液阀启用的。

┃图63 冷却液切断阀打开状态

┃图64 冷却液切断阀关闭状态

如果切断阀未启用，则由于弹簧力的作用，它将保持打开。

从汽缸体到汽缸盖的冷却液流量可以被切断，以便发动机快速预热。然后，冷却液将只流过汽缸盖和连接到它的部件，例如废气涡轮增压器、机油冷却器和乘客舱暖风装置。在对汽缸体中的冷却液进行加热时，冷却液切断阀将打开。

（2）汽缸壁冷却

通过将汽缸间距增加到93mm（汽缸孔径为84.51mm），可以在汽缸之间提供附加的冷却管道，如图65所示。

因此，与前代车型的V6发动机相比，此区域中的温度最多可降低20℃。

┃图65 汽缸之间铸造冷却管路的开口

（3）冷却液泵（按需控制的）

冷却液泵位于发动机的前侧，始终通过聚合材料制成的V形皮带驱动。冷却液泵将冷却液送到发动机的左侧和右侧，再进入汽缸体和汽缸盖的冷却回路中。废气涡轮增压器、机油冷却器和乘客舱加热装置也整合在汽缸盖回路中。冷却液沿对角方向纵向流经汽缸体，汽缸盖则具有横流式冷却系统。可切换的冷却液泵上安装有滑套，它通过真空移到泵轮上方，这意味着需要时可提供不流动的冷却液。由发动机控制单元和机械冷却液泵的转换阀启用，如图66、图67所示。

┃图66 冷却液泵关闭

┃图67 冷却液泵打开

（4）图谱控制式冷却液节温器

冷却液节温器安装在汽缸体的前部，如图68所示。它控制所有冷却液流在小回路与大回路间的分配，并且将这些冷却液流转至冷却液泵。

┃图68 冷却液节温器的安装位置

┃图69 关闭的节温器的剖面图

┃图70 开启的节温器的剖面图

图谱控制式节温器根据工作条件（负荷）控制发动机排气口处的冷却液温度，如图69、图70所示。这是通过发动机排气口处的冷却液温度传感器测量的。

因此，在部分负载范围中，将保持高达105℃的温度，以便减少发动机中的内部摩擦。

当发动机负荷较高时，冷却液温度调整为90℃。

冷却液节温器由蜡膨胀元件控制，它会在达到开启温度时沿主要水冷式冷却器方向开启横截面。同时，旁通管道的横截面关闭。根据图谱，可通过蜡滤芯中的电动加热元件降低开启温度。加热元件是通过发动机控制单元启用的。通过工作电压（12V）的PWM信号启用执行器。“PWM高”意味着通过电压启用加热，并因此得到低的冷却液温度。

（5）辅助泵

为实现最佳的温度平衡，在新款V6涡轮增压汽油发动机上使用了两个辅助冷却液泵：冷却液持续运行泵和冷却液循环泵，如图71所示。

两个冷却液泵都通过来自发动机控制单元的PWM信号启用，因此，可以根据冷却回路中的相应热力学情况对泵的供给速度进行调节。

冷却液持续运行泵：在某些工作条件下（最高车速或者上坡道驾驶和在外部高温下驾驶），在发动机关闭后冷却系统可能由于后加热效果而过热。这可以通过泵的持续运行来避免。当发动机关闭时，泵将根据在发动机控制单元中存储的图谱运行一段特定的时间。散热器电风扇也同时运行。还启用该泵以便支持机械主水泵。如果发动机达到其工作温度，则在发动机以怠速运转直至达到其中等发动机转速时，该泵将根据图谱执行操作。

冷却液循环泵：该泵的启用请求来自空调控制单元。在以下情况下将启用冷却液循环泵：存在加热请求时、发动机在启动-停止模式下停止时和存在余热请求时。

这两个泵完全相同。它们通过螺栓安装到位于发动机后部的汽缸列1汽缸盖的链条箱盖上。

┃图71 辅助泵在发动机上的安装位置

┃图72 皮带传动装置部件

13.皮带传动装置（如图72所示）

曲轴减震器通过聚合材料制成的V形皮带对辅助单元进行驱动。皮带传动装置由两部分组成，内部皮带传动装置驱动空调压缩机，外部皮带传动装置驱动发电机。整个皮带传动装置是免维护的。自动张紧装置为这两个皮带传动装置提供正确的皮带张力。

（全文完）