液压阀位于特性曲线调节阀与机油泵内的调节油室之间。请参见图40所示的简化机油回路图。
在特性曲线调节模式下,机油压力施加在活塞两侧。直接由主机油通道提供的机油压力克服紧急弹簧作用力。在带有紧急阀的另一侧由特性曲线调节阀释放的机油压力施加作用。N20发动机特性曲线调节模式下的液压3/2通阀如图41所示。
在特性曲线调节过程中活塞始终保持在其限位位置处。需要移动活塞时必须存在可以克服弹簧力的5.5bar过压。这在特性曲线调节模式下不可能出现,因为系统内的最大调节压力为4.5bar。在这种情况下紧急阀由特性曲线调节阀向机油泵调节油室方向开启。N20发动机特性曲线调节模式下的简化机油回路如图42所示。
通过这种方式可使机油泵调节油室内的压力直接由特性曲线调节阀决定,从而控制机油泵的输送功率。特性曲线调节方式是机油系统标准运行模式。如果系统内没有任何故障且运行条件没有高于或低于特定数值就会始终执行这种模式。
到目前为止,在不使用紧急阀的情况下也可实现特性曲线调节方式。但是紧急阀是特性曲线调节的第二等级,即一种基本运行模式。特性曲线调节阀关闭时,紧急阀内弹簧侧空间就会失去压力。因此活塞只承受朝向弹簧侧的压力。如上文所述,切换紧急阀时需要5.5bar压力差。N20发动机“第二级调节”紧急阀如图43所示。
由此将压力从主机油通道直接引导至机油泵调节油室内。N20发动机紧急运行模式下的简化机油回路如图44所示。
通过这种方式可使机油压力限制为最大5.5bar。低于该限值时在紧急运行模式下不会进行任何调节,因为机油泵调节油室内没有机油。特性曲线调节阀在未通电状态下关闭。因此在特性曲线调节阀失灵情况下,系统自动进入紧急运行模式,并将压力限制为最大5.5bar。如上文所述,特性曲线调节模式即紧急运行模式。但是有很多原因会导致数字式发动机电子系统切换至紧急运行模式。例如:
·特性曲线调节阀损坏
·机油压力传感器损坏
·车外温度低于-20℃
·发动机油或冷却液温度较高
·驾驶方式,例如高转速时间较长
通过压力传感器可识别出紧急阀是否仍保持在某一位置。如果出现这种情况,数字式发动机电子系统就会尝试通过改变产生的压力开通紧急阀。如果紧急阀锁止在“关闭”位置,仍可继续进行特性曲线调节。反之,如果紧急阀锁止在“打开”位置,则无法继续产生足够压力。此时机油压力指示灯启用且必须立刻关闭发动机。
(3)总结
特性曲线调节式机油泵可根据需要供给机油并降低机油回路内的平均压力。这样可以减小机油泵的能量需求。但是只有在机油泵内采用更软的主弹簧才能降低压力水平,因为在调节油室内机油压力较低的情况下滑阀便已朝最小输送功率方向移动。特性曲线调节阀可影响该压力,从而通过数字式发动机电子系统控制输送量。图45以简化方式展示了使用不同机油泵时随发动机转速变化的压力曲线。
该图展示出了调节式机油泵的优势。机油压力充足时,可减小机油泵的输送功率。较小压力同时也意味着节省燃油。在此特性曲线调节式机油泵的优势最为突出,因为它不仅仅可以根据发动机转速进行调节。例如在部分负荷情况下,由于曲轴主轴承只能承受较小负荷而仅需要较小压力。因此可以相应调节出较小机油压力,从而更加彰显出体积流量调节式机油泵的优势。在特性曲线调节模式下机油压力位于1.5~4.5bar之间。作为基本运行模式且为了在特定情况下实现较大压力,在系统内集成了一个紧急阀。它可在特性曲线调节阀失灵等情况下通过较软弹簧确保产生所需压力并确保在5.5bar压力时实现机油泵压力调节。
3.溢流阀
除机油泵调节功能外还有一个溢流阀通常也称为冷起动阀,如图46所示。溢流阀是在机油泵壳体和机油回路内机油泵后的第一个部件。它在压力达到约12~13bar时打开并使机油直接流入油底壳内。它主要适用于较低温度和较黏稠机油。它在这些情况下可防止部件特别是机油冷却器模块及其密封垫损坏。溢流阀主要适用于低于-20℃的温度条件因为超过该温度时特性曲线调节方式便会启用。
(三)机油滤清和冷却
N20发动机采用与N55发动机相似的塑料机油滤清器壳体,发动机油/冷却液热交换器也直接安装在该壳体上。整个单元称为机油滤清器模块,如图47所示。
(1)机油冷却
在N20发动机机油回路内,发动机油/冷却液热交换器位于机油滤清器前方。相对于细滤机油冷却系统而言这是粗滤机油冷却系统,用于无铅曲轴和连杆轴承。由于该系统对污物颗粒非常敏感,因此采用这种布置方式时机油滤清器更加靠近轴颈前方。对于在以后型号中使用独立安装式发动机油冷却器而言,其意义更重要,因为发生事故后始终存在污物进入机油回路的危险。
永久旁通:
N20发动机没有热交换器旁通阀。而是像N55发动机一样采用了永久旁通。这是一个绕过发动机油/冷却液热交换器始终打开的旁通。但是为了确保大部分机油流经发动机油/冷却液热交换器,在旁通内还集成了一个节流阀。
(2)机油滤清
N20发动机所用的主流量机油滤清器与N57发动机的机油滤清器具有相同特点。现在取代回流关断阀,如图48所示。在滤清器元件上直接安装了一个回流关断隔膜。它用于在发动机关闭后防止机油滤清器排空机油。回流关断隔膜采用橡胶制成,可在机油压力作用下抬起从而使机油流入滤清器内。发动机关闭且机油压力降低时,回流关断隔膜就会通过自身形状及弹性封住机油通道。发动机油无法从滤清器内流出。回流关断隔膜是机油滤清器的一部分,因此每次更换滤清器时就会自动随之更换。当然,N20发动机也带有一个滤清器旁通阀,可在发动机油温度较低、较钻稠的状态下绕过滤清器进行旁通。如果滤清器前后压力差超过约2.5bar,就会执行旁通功能。为了保护无铅曲轴和连杆轴承,允许压力差已由2.0提高至2.5bar。通过这种方式可以减少滤清器旁通频率并更可靠地过滤出所有污物。
上一页 [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] 下一页