沃尔沃B4204T11发动机结构与工作原理（四）

王卓

（5）压力传感器（如图66所示）

┃图66

① MAP （歧管绝对压力传感器），进气歧管上。

该传感器包含一个压电传感器（压力），其用于：

◆通过体积效率计算发动机内流量

◆计算体积效率之适切性以要求正确的增压级别

◆通过压力估算进气歧管容积内所存储的质量，进而计算进气系统内的流量

②TMAP（温度歧管绝对压力），节气门ETM之前。

该传感器包含一个压电传感器（压力）及NTC传感器（温度），用于：

◆调节增压压力

◆通过压力及温度并经由节气门ETA计算流量

◆计算在增压空气冷却器容积内估计的储存量，这表示进气系统的流量可以计算出来

◆计算歧管内的压力

◆利用实际温度计算发动机效率

③C M A P（压缩机歧管空气压力），压缩机后方，发动机B4204T9/T10。

为压电传感器（压力），其用于：

◆调节压缩机增压压力

◆计算加压压缩机容积内的存储量

（6）谐振盒（如图67所示）

┃图67

取决于发动机款式，空气分配系统中有多达6个整合式或独立的谐振盒在若干位置。

该谐振盒之设计目的是降低进气噪声，并调谐至500～5000Hz的高频范围内运作。这表示其非常有效地降低由压缩机所产生的压力脉冲噪声。这与先前（例如在发动机D5244T10及B6324S上）使用的谐振盒形成对比，两者皆有调谐至100～500Hz的谐振盒。

（7）压缩机（如图68所示）

要生产一个在极低转速下具有高扭力的发动机，我们选择使用由曲轴驱动皮带的增压器。增压器的工作范围在发动机的0～3500r/min。该比率意味着在曲轴的3500r/min可在增压器提供23000r/min。在发动机转速高于3500r/min时，增压器始终通过电子离合器进行机械性分离，如图69所示。

┃图68

┃图69

压缩机由Eaton制造，并根据罗茨原理运作，如图70所示。罗茨压缩机基本上是一个活塞泵，将转子之间袋子的空气量从入口移动到出口而无内部压缩。如此可进而产生较进气歧管中目前的大气压力更高的压力。

┃图70

压缩机通常自怠速时接合以确保有良好反应（不适用于ECO+启动时）。此外，接合/脱离是根据扭力请求而进行控制。如果传送至ECM的扭力请求超过130N·m且同时间发动机转速低于2400r/min则会产生接合。如果扭力请求降低至小于90N·m则会进行脱离。

当转速高于2400r/min，压缩机仅在涡轮可单独提供超过需要时才啮合。当转速的高扭力要求高于2600r/min，不启动压缩机。不过若以低转速加速时，可开启开关，提前启动压缩机。当发动机转速高于3500r/min，压缩机通过电气连接，维持机械式脱离。

（8）排气后处理触媒转换器（如图71所示）

┃图71

更严格的废气排放限制对于有效的排气后处理具有极高要求。CCC（密耦催化剂）同时用于VEA发动机中的汽油及柴油款式。该催化剂的精简设计及其靠近发动机之位置使得加热非常迅速、流动性良好且净化有效率。

密耦催化剂与在1 0 W 2 0之D5254T10所采用的类似。针对VEA系列的汽油发动机共有3种不同的催化剂，其中2种外观相同。两者之间的区别是基质的数量与类型，这也影响了催化剂的整体长度。催化剂的活性材料是不同数量的铂、钯和铑，取决于市场。前加热式含氧传感器为宽频类型，并具有线性信号特性。其余两个加热式含氧传感器具有双态信号之特性。

（9）加热式含氧传感器（如图72所示）

┃图72

汽油发动机有两个或三个加热式含氧传感器，取决于发动机的排放等级。用于符合PZEV（部分零排放车辆）市场的B4204T10/T12发动机具有三个加热式含氧传感器。这些发动机也有两个催化剂整料。用于其他市场的B4204T9/T11/T15发动机具有两个加热式含氧传感器及一个催化剂整料。前加热式含氧传感器（针对所有发动机选项）具有线性信号特性，而后方则为双态特性。为了快速提供工作温度，所有加热式含氧传感器皆具有由ECM所控制的加热元件。加热式含氧传感器可在几秒钟内即达到正常工作温度。

（10）曲轴箱通气（如图73所示）

┃图73

在内燃式发动机中，曲轴箱通气对于清洁机油并将其从通过活塞环及阀密封件的残余气体中分离出来而言是非常重要的，即所谓的窜气。

在发动机内的额外增压压力会影响窜气量的增压式发动机中，非常重要的是要有正确尺寸的曲轴箱通气，以便处理增压所造成的额外废气。在VEA系列发动机上的曲轴箱通气经过压力控制且完全封闭。除了发动机缸体内部通道之外，该系统还包含一个安置在凸轮盖上的塑料制油分离器以及一个介于该分离器与新鲜空气管道之间的软管。

（11）冷却系统（如图74所示）

┃图74

B4204发动机之冷却系统相较于先前的发动机款式有若干不同之处。机械式水泵方面取而代之的是一个400W的电动水泵。节温器也是经由电动加热。

有了电动水泵，可依要求进行需求控制。如此可使发动机负载较低，进而降低油耗并获得更佳功率。有了电动加热节温器即可根据需要调节节温器开启温度。

①电动水泵CWP（冷却水泵）（如图75所示）

┃图75

依需求控制的电动水泵是由ECM（发动机控制模块）通过LIN通信进行控制。转速在750～5800r/min之间变化，取决于冷却需求。以最大转速需求为优先。该泵最高可提供约2L/s。在某些情况下，例如在冷启动或怠速时，水泵通常不会运行。如此可在一定程度上减少发动机负载，进而降低油耗。在其他情况下发动机可更快速达到工作温度。例如在泵启动时：

◆若已要求为乘客舱加热，电动水泵会启动，以便将水供给到热交换器

◆在高输出时水泵会启动，以避免局部加热高峰，例如在汽缸头及涡轮

◆当冷却剂温度接近理想温度（90℃或105℃，取决于不同的行车条件），水泵会启动。这是为了在发动机中及整个节温器（当节温器为开启时）产生均匀的温度分布

◆在发动机已关闭后，若需要冷却，水泵始终会连同冷却风扇启动以进行冷却剂冷却

◆电动水泵亦可在启动/停止功能期间用于循环冷却液

②节温器（如图76所示）

在B4204T9/T10/T11/T12/T15发动机上，节温器是连同节温器壳体作为一个完整的装置来安装。节温器包含一个传统的蜡式节温器及电热加热元件。在蜡式节温器的核心（在蜡中）有一个加热元件，由ECM根据需求进行控制。如此可导致发动机温度根据需要进行调节。节温器以两种不同的方式打开：

◆通过蜡元件的传统方式开启

◆通过电动加热蜡元件所产生的蜡元件余热进行需求控制开启

在正常行车期间，车外温度低于30℃左右且未启动运动模式，节温器会在105℃时以传统方式开启。在较高的温度下开启可使废气较清洁且油耗更低。

在较高负载下，车外温度高于30℃左右或已选取运动模式时，节温器会在90℃下使用加热元件开启。在较高的负载时有更多的冷却需求。

（待续）