EA211发动机的构造、原理（图解）

发布于 05-26 11:54:39

1. EA211发动机配气机构

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（图2-2-1）。

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振器，可以减小转矩波动造成的冲击（图2-2-2）。

④ 发动机进排气凸轮轴都装有VVT可变气门正时机构。

⑤ 正时链条改为正时皮带（图2-2-3），使用寿命可达30万千米，噪声低（首次保养90000km，之后每30000km 检查，必要时更换）。

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，两个塑料件和一个中间罩盖铝压铸件，减轻了重量（图2-2-4）。

正时皮带由三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。

⑦ 进排气凸轮轴均装有VVT，进气凸轮轴的最大调节角度是超前28°曲轴角，滞后22°曲轴角，排气凸轮轴的最大调整角度是超前25°曲轴角，滞后15°曲轴角，另外发动机还装备有废气涡轮增压器帮助提升进气量（图2-2-5）。

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声，在进气管部分进行了更改，内部添加了降低噪声的结构腔（图2-2-6）。

2. 集成了排气歧管的缸盖

① 取消铸铁排气歧管以减轻重量（图2-2-7）。

② 发动机采用四气门技术，滚珠摇臂式气门运动机构带液压挺杆。

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（图2-2-8）。

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 由于排气侧壁表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，提高了发动机的压缩比，从而提升了燃油使用效率。

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。

3. EA211发动机曲柄连杆机构的特点

（1）气缸体进气缸体上集成了曲轴箱通风的油气分离器（图2-2-9）。

（2）机油分离器

气体从曲轴箱进入机油分离器（图2-2-10）。大油滴首先被机油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。

（3）止回阀

止回阀（图2-2-11）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，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。随着发动机转速提高，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。

（4）单向阀

单向阀（图2-2-12）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。

（5）活性炭罐过滤器系统（图2-2-13）

ACF 基本上与涡轮增压汽油发动机上采用的常规设计相同。根据发动机转速不同，燃油蒸气以两个不同的点进入进气流。活性炭罐过滤器电磁阀1（N80），打开通道以流入燃油蒸气。它是由发动机管理系统ECU 进行控制的。燃油蒸气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，燃油蒸气流入涡轮增压器的进气端。

4. EA211发动机进气系统的特点

进气系统（图2-2-14）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声，本发动机在进气管内设置了谐振腔，能有效降低噪声。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。

（1）带集成式中冷器的进气歧管模块 EA211发动机系列上的中冷器集成在热压铸成的塑料进气管上，这样的优势是整个增压空气区域相对少的空气可以相对快速地进行压缩。压缩空气自压缩器通过塑料进料气管（涡轮增压器出口管）到进气歧管模块的距离也很短（图2-2-15）。

（2）V51电子水泵（图2-2-16） 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10s将控制信号接地0.5s。如果探测到故障，则详细信息会发送至发动机管理ECU。

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 发动机输出转矩在100N·m 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℃，V51电子水泵也会继续工作。

5. EA211发动机润滑系统的结构特点

① 曲轴通过链条驱动的机油泵（图2-2-17）。

② 机油泵为可变排量的自调节式，低压为1.8bar，高压为3.3bar。新车行驶前1000km 范围内，机油泵的输出压力始终为3.3bar。

机油泵为外啮合齿轮泵，此泵的特点是被动齿轮为可轴向移动，其结构如图2-2-18所示。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。

机油压力控制阀N428 （图2-2-19）负责向调节式机油泵的调节活塞提供油压。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与接地断开，这将使机油泵切换至高油泵压力设定。