宝马迷你MINI维修培训资料手册 N16-N18发动机

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技术培训 产品信息 动机 后服务 一般性说明 所用符号 为了便于理解或突出非常重要的信息,在本手册中使用了下列符号 / 图标 包含重要安全说明和确保系统正常工作的必要信息,必须严格遵守。 当前状况和国家规格 团车辆满足最高的安全和质量要求。环保、客户利益、设计或结构方面的要求变化促使我们不断继续开发车辆的系统和组件。因此本手册中的内容与培训所用车辆情况可能会不一致。 本手册主要介绍欧规左侧驾驶型车辆。右侧驾驶型车辆部分操作元件或组件的布置位置与本手册图示情况不同。针对不同市场和出口国家的配置型号可能还有其它不同之处。 其它信息来源 有关各主题的其它信息请参见 用户手册 综合服务技术应用。 联系方式2009 G,慕尼黑 未经 G(慕尼黑)的书面许可不得翻印本手册的任何部分 手册中所包含的信息是 团技术培训的组成部分,适用于技术培训培训师和学员。有关技术数据方面的更改 / 补充情况请参见 团的最新信息系统。 信息状态2009 年 8 月 国际技术培训 18 发动机 目录 1. 简介....................................................................................................................... 1 车型............................................................................................................................ 2 技术数据..................................................................................................................... 2 满负荷特性曲线图 ..................................................................................................... 3 动机特点........................................................................................................ . 发动机电气系统........................................................................................................................ 8 系统电路图................................................................................................................ 发动机控制单元........................................................................................................ 制单元...................................................................................... 12 环境压力传感器...................................................................................... 温度传感器............................................................................................ 传感器和执行机构.................................................................................................... 传感器和执行机构.................................................................................. 曲轴传感器............................................................................................. 凸轮轴传感器......................................................................................... 热膜式空气质量流量计 ............................................................... 测量方法................................................................................................. 进气管压力传感器.................................................................................. 进气温度和增压压力传感器.................................................................. 机油压力传感器...................................................................................... 冷却液温度传感器................................................................................. 21 爆震传感器............................................................................................1. 节气门调节器........................................................................................2. 加速踏板模块........................................................................................3. 偏心轴传感器........................................................................................4. 氧传感器................................................................................................5. 催化转换器前氧传感器.........................................................................6. 催化转换器后氧传感器......................................................................... 27 共轨压力传感器..................................................................................... 28 点火线圈................................................................................................ 29 动机高压喷射阀....................................................................... 30 电动燃油泵............................................................................................1. 特性曲线式节温器.................................................................................2. 磁阀.....................................................................................3. 机................................................................................... 35 燃油箱通风阀........................................................................................5. 电风扇................................................................................................... 37 18 发动机 目录 发电机....................................................................................................7. 电子气动压力转换器,废气旁通阀.....................................................8. 循环空气减压阀.....................................................................................9. 高压泵油量调节阀.................................................................................0. 涡轮增压器冷却液泵.............................................................................1. 摩擦轮执行机构..................................................................................... 41 3. 发动机机械机构.................................................................................................... 43 气缸盖....................................................................................................................... 43 气门机构................................................................................................................... 45 正时时间................................................................................................................... 46 凸轮轴....................................................................................................................... 47 发动机壳体............................................................................................................... 48 动机识别号........................................................................................ 49 发动机代码............................................................................................. 49 发动机名称............................................................................................. 49 曲轴传动机构........................................................................................................... 49 机油供给系统........................................................................................................... 50 气缸盖罩................................................................................................................... 51 4. 进气和排气系统................................................................................................... . 53 5. 废气涡轮增压器.................................................................................................... 54 增压压力调节装置.................................................................................................... 真空系统.............................................................................................................. 58 真空泵....................................................................................................................... 58 7. 燃油混合气制备装置.............................................................................................. 61 8. 催化转换器........................................................................................................... 62 9. 冷却系统.............................................................................................................. 63 18 发动机 1 1. 简介 使用 动机替代 型系列的 动机。 这种发动机是一种具备更高功率、更低耗油量并采用了大量技术创新的后续开发产品。 在此是指 动机(涡轮 通过这三种技术的组合使用可以在耗油量(放量 136 g/低的情况下输出较高的功率(135 已经在 型系列中使用这些技术,但并未将这些技术集中在某一发动机上。 在 动机中使用了 统。动机装备了废气涡轮增压器、进气侧 直接喷射装置。 现在 动机不仅装备了 还装备了废气涡轮增压器和直接喷射装置。 动机插图 简单来说 气涡轮增压器可以保证较高的功率。 直接喷射装置可以降低耗油量。 样可以降低耗油量。 18 发动机 2 1. 简介 车型 在 、 安装了 动机。 动机则安装在 型中。 使用 动机替代为人熟知的 动机。 动机则用于替代为人熟知的 动机。 技术数据 技术数据 名称 161618构形式 4 排量 598 1598 1598 点火顺序 1342 1342 1342 1342 行程 / 缸径 77 77 77 77 功率 5 72 90 135 对应转速 000 5500 6000 5500 扭矩 40 153 160 240 过增压 260 对应转速 250 3000 4250 1700 限速转速 6500 6500 6500 6500 升功率 kW/4 45 56 84 压缩比 11 11 11 缸间距 4 84 84 84 每缸气门数 4 4 4 4 进气门直径 0 30 30 气门直径 轴主轴承轴颈直径 5 45 45 45 曲轴连杆轴承轴颈直径 5 45 45 45 燃油系统设计参数 198 9198 9198 9198 燃油 5 95 95 95 发动机管理系统 洲排放标准 18 发动机 3 1. 简介 技术数据 美国排放标准 油量 g/28 127 136 耗油量 l/100 满负荷特性曲线图 从下面的特性曲线图可以看出,动机在 1600 至 500 间能够持续输出 240 较高扭矩。 5500 可以达到 135 最高功率。在所有 车型中都使用了这种 动机。 一种适用于所有 型的发动机。在 4250 可以达到 160 最大扭矩。发动机扭矩特性很容易识别。6200 可提供 90 最大功率。 一种适用于 辆的发动机。其扭矩曲线显示,在 3000 使用转速范围内最大可提供 153 扭矩。47501 可以达到 72 最高功率。 动机采用了 5250 功率为 55 设计,在 22503200 间可提供的扭矩特性为 140 该规格的发动机在耗油量方面进行了最佳优化。 18 发动机 4 1. 简介 18 发动机 5 1. 简介 18 发动机 6 1. 简介 18 发动机 7 1. 简介 动机特点 与 动机相比,动机仅对结构进行了细微改动。因此在本手册中主要针对 动机进行详细说明。 除了由特性曲线控制的机油泵外,动机还采用了与 动机相同的技术。在该手册中 动机的相关章节中将对此进行详细说明。和 动机一样,动机同样装备了 进气管喷射装置。自 动机开始这种技术就为人所熟知,但是因为此处对该系统进行了改动,所以在手册中 动机的相关章节将对其进行说明。 18 发动机 8 2. 发动机电气系统 与 动机相比,动机的导线束进行了明显的改进。 发动机导线束的插图 索引 说明 1 头(智能型蓄电池传感器) 2 起动机插头,总线端 50 3 机油压力传感器插头 4 高压喷射阀 3 插头 5 点火线圈 1 插头 6 点火线圈 2 插头 7 点火线圈 3 插头 8 热膜式空气质量流量计插头 9 点火线圈 4 插头 10 排气侧凸轮轴传感器插头 11 曲轴箱排气加热装置插头 12 冷却液温度传感器插头 13 废气涡轮增压器循环空气减压阀插头 14 氧传感器(后催化转换器)插头 9 18 发动机 2. 发动机电气系统 索引 说明 15 涡轮增压器冷却液泵插头 16 服电机插头 17 高压喷射阀 4 插头 18 排气 磁阀插头 19 摩擦轮执行机构插头 20 节气门插头 21 增压压力/温度传感器插头 22 高压喷射阀 1 插头 系统电路图 动机的 统电路图与 动机系统电路图的区别很容易进行识别。在排气门侧新添加了 磁阀(53)。受特性曲线控制的机油泵同样是新增部件。还包括在 动机上没有安装的 机(57)、 电器(56)和制动真空压力传感器(55)现在都集成在了 动机的系统网络中。 18 发动机 10 2. 发动机电气系统 统电路图 11 18 发动机 2. 发动机电气系统 索引 说明 1 制单元 2 制单元内的环境压力传感器 3 制单元内的温度传感器 4 喷射器继电器 5 继电器 6 电动燃油泵 燃油泵继电器 8 燃油箱泄漏诊断模块 限美规) 9 鼓风机继电器,第 1 级 10 电风扇 11 鼓风机继电器,第 2 级 12 燃油箱通风阀 3 进气 磁阀 14 电子气动压力转换器,废气旁通阀 15 循环空气减压阀 16 油量调节阀 17 特性曲线式节温器 18 涡轮增压器冷却液泵 19 催化转换器前氧传感器 20 催化转换器后氧传感器 21 氧传感器插头内的补偿电阻器 22 氧传感器(带阶跃特性曲线的监控传感器) 23 气缸 1 的高压喷射阀 24 气缸 2 的高压喷射阀 25 气缸 3 的高压喷射阀 26 气缸 4 的高压喷射阀 27 点火减压继电器 28 气缸 1 的点火线圈 29 气缸 2 的点火线圈 30 气缸 3 的点火线圈 31 气缸 4 的点火线圈 32 控制单元接地地点 33 发电机 34 智能型蓄电池传感器 5 诊断插头 18 发动机 12 2. 发动机电气系统 索引 说明 36 爆震传感器 37 热膜式空气质量流量计 8 进气凸轮轴传感器 39 曲轴传感器 40 节气门 41 加速踏板模块 42 进气温度和增压压力传感器 43 冷却液温度传感器 44 制动信号灯开关 45 离合器开关 46 进气管压力传感器 47 机油压力传感器 48 发动机通风加热装置/仅限美规 49 发动机通风加热继电器/仅限美规 50 共轨压力传感器 51 空调系统的压力传感器 52 便捷登车及起动系统 制单元 53 排气 磁阀 54 受特性曲线控制的机油泵 55 制动真空压力传感器 56 电器 57 机 58 摩擦轮执行机构 发动机控制单元 动机通过由 16供的 行发动机控制。 制单元 发动机管理系统的计算和控制中心。安装在发动机和车辆上的传感器为 供输入信号。执行机构执行 指令。点火线圈或喷射阀等都属于执行机构。据输入信号和 存储的计算模型及特性曲线计算出相应的执行机构控制信号。 用防水设计方案,因此不通过电控箱提供保护。 13 18 发动机 2. 发动机电气系统 通过 6 V 至 16 V 车载网络电压确保实现 能。 在 集成了一个环境压力传感器和一个温度传感器。 制单元插图 环境压力传感器 环境压力传感器安装在印刷电路板上。由 传感器提供 5 V 供电和接地连接。有效电压信号根据压力情况在大约 之间波动,相应空气压力为 70 .7 110 .1 如果气缸最佳进气量不是通过 算而是由节气门位置推导得出,那么需使用环境压力传感器。此外该传感器可准确测定环境空气密度,该参数应用于多项诊断功能。 温度传感器 温度传感器安装在印刷电路板上。采用的是负温度系数(阻。电阻值随温度的升高而降低。控制单元施加 的电压并测量电压降。 温度范围为 C 至 150 C 。 如果控制单元内部温度升至过高,就会减少多次点火次数,以使输出级稍稍冷却并使控制单元内部温度保持在非临界范围内。 传感器和执行机构 传感器和执行机构 传感器 制单元 环境压力传感器 18 发动机 14 2. 发动机电气系统 温度传感器 曲轴传感器 凸轮轴传感器 进气 排气 热膜式空气质量流量计 进气管压力传感器 进气温度和增压压力传感器 冷却液温度传感器 爆震传感器 节气门 加速踏板模块 氧传感器 带连续特性曲线的调节传感器 带阶跃特性曲线的监控传感器 智能型蓄电池传感器 制动信号灯开关 离合器开关 机油压力传感器 空调系统的压力传感器 共轨压力传感器 空档位置传感器(用于 制动真空压力传感器 执行机构 继电器 点火减压继电器 喷射阀 电动燃油泵 电器 特性曲线式节温器 磁阀 进气 排气 用于偏心轴带有传感器的 机 燃油箱通风阀 用于电风扇的鼓风机继电器 第 1 级 第 2 级 (可变冷却液泵)摩擦轮执行机构 15 18 发动机 2. 发动机电气系统 发电机 燃油箱泄漏诊断模块 限美规) 喷射器继电器 废气旁通阀 循环空气减压阀 油量调节阀 废气涡轮增压器的电动冷却液泵 发动机通风加热继电器(美国/加拿大标配,寒带国家选配) 特性曲线控制式机油泵 曲轴传感器 曲轴传感器 曲轴传感器向 送曲轴位置信号。 曲轴上装有一个 60 齿大小的铁磁增量轮。去掉了两个轮齿。 曲轴传感器扫描 58 个轮齿的轮齿顺序。 曲轴传感器设计为依据霍尔原理工作的主动式传感器。 传感器提供 5 V 供电和接地连接。传感器通过信号导线向 送一个数字信号。 转速达到大约 20 就会发送一个可进行分析的有效信号。 如果控制单元测量到某个齿间距离是前后齿间距离的两倍以上,就会将其识别为齿隙。该齿隙被分配给气缸 1 的某个特定曲轴位置。时使曲轴位置同步化。之后每接收一个低电平信号,曲轴就会继续转动 6 。 为使 够根据需要调节点火系统和燃油喷射系统,必须进行准确分配。因此将两次电平变化(例如高电平变为低电平)之间的时间间隔分为较小的时间单位。 18 发动机 16 2. 发动机电气系统 凸轮轴传感器 凸轮轴传感器 通过一个依据霍尔原理工作的凸轮轴传感器识别凸轮轴位置。 为此在凸轮轴上装有一个凸轮轴传感器轮。 过凸轮轴传感器识别出气缸 1 处于压缩阶段还是换气阶段。 无法根据曲轴位置做出这种判断。为了能够对燃油喷射和点火进行相应调节,需要进行这种分配。 该传感器的另一项任务是反馈凸轮轴位置信息,以控制 因此 根据一个特性曲线通过 磁阀调节凸轮轴位置。 传感器提供 5 V 供电和接地连接。传感器通过信号导线向 送一个数字信号。 功能 凸轮轴传感器的工作原理与曲轴传感器相似。但凸轮轴传感器轮完全不同。 曲轴传感器失灵时通过一个特殊的孔径模型实现应急运行模式。但凸轮轴传感器信号精确性太低,以致无法在正常运行模式下替代曲轴传感器。 进气 进气凸轮轴传感器执行以下任务 17 18 发动机 2. 发动机电气系统 识别出凸轮轴相对于曲轴的分配情况(气缸 1 为压缩阶段或气缸 1 为换气阶段) 根据曲轴决定凸轮轴的位置,以便进行 节。 通过传感器识别出进气凸轮轴相对于曲轴的位置并根据 求通过 节凸轮轴。 排气 这里还使用了一个排气凸轮轴传感器。通过传感器识别出排气凸轮轴相对于曲轴的位置并根据 求通过 节凸轮轴。 热膜式空气质量流量计 膜式空气质量流量计 位于进气消声器的后方。这样可以提高负荷测定的准确性。根据排放规定必须采取这项措施。来自 进气温度传感器信号不发送给 在 止(发动机节能启停功能)期间关闭传感器元件加热装置,以避免出现机油焦化现象。 测量方法 热膜式空气质量流量计的剖面图 索引 说明 1 电气接头 2 测量管壳体 3 电子分析装置 4 空气质量流量 18 发动机 18 2. 发动机电气系统 索引 说明 5 排气端部分测量用空气流量 6 迷宫式密封装置 7 传感器测量元件 8 传感器壳体 迷宫式密封装置(6)确保仅测量实际空气质量。该装置可避免记录回流和脉动情况。因此,不计空气压力和回流情况下测定实际空气质量。有一个电动加热式传感器测量元件(7)伸入空气气流(4)内。始终保持传感器测量元件温度恒定。空气气流吸收传感器测量元件的热量。空气质量流量越大,用于保持传感器测量元件温度恒定的能量就越大。电子分析装置(3)将传感器信号转化为数字信号。随后以调频方式将该数字信号发送至 为了能够补偿温度影响,空气质量信号参考变化的温度信号。 通过 供车载网络供电和接地连接。 号流程 索引 说明 A 空气质量信号 B 空气供给量 C 温度信号 1 参考空气质量(B)和温度信号(C)的空气质量信号(A) 19 18 发动机 2. 发动机电气系统 索引 说明 2 空气质量(B)增大时,空气质量信号(A)的周期持续时间缩短 3 空气质量(B)减少时,空气质量信号(A)的周期持续时间延长 4 温度升高(C)且空气质量保持不变时,空气质量信号(A)的周期持续时间延长,以补偿温度影响 5 空气质量(B)增大时,在考虑到温度信号的情况下,空气质量信号的周期持续时间缩短 进气管压力传感器 进气管压力传感器 进气管压力传感器安装在进气集气管上。用于测量进气装置内的压力(绝对)。 据进气管压力传感器信号计算出进气质量。该压力值还用作负载信号的替代参数。 该传感器提供 5 V 供电和接地连接。通过信号导线将信息发送至 可进行分析的信号随压力变化而变化。与测量范围(大约 )相对应的空气压力为 20 .2 250 .5 18 发动机 20 2. 发动机电气系统 进气温度和增压压力传感器 进气温度和增压压力传感器 组合式进气温度和增压压力
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