图解奔驰四缸汽油发动机MEVO增

在上一期和大家介绍奔驰MEVO发动机机械结构，燃油喷射系统，并重点对燃油喷射系统工作特点进行讲解。

今天和大家分享MEVO发动机的进气增压系统，以及润滑和冷却系统结构特点。

M系列汽油发动机时至今日，已经陆续进入维修高峰期，熟悉这款发动机，对维修保养会有很大的帮助。

往期文章链接如下，点击文字进入：

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MEVO增压进气系统

一、系统概要

MEVO采用了带增压空气冷却的涡轮增压器，因此，其输出功率和扭矩都得到了提高。不再通过压缩机进行增压。

二、增压工作原理

增压过程中，排气的流动能量用于驱动涡轮增压器。

新鲜的清洁空气经空气滤清器流向压缩机入口，并通过压缩机出口被引导至增压空气冷却器上游的增压空气管。

压缩机涡轮的转速较高，会产生较大容积的流量，增压空气管中的空气因此被压缩。最大增压压力为1.2巴。

压缩机出口处的消音器会抑制增压压力的变化，并减少转速迅速变化过程中产生的相关流动噪音。

压缩空气通过增压空气管流入增压空气冷却器。这可冷却由于压缩而变热的增压空气，并将其通过增压空气管导向增压空气分配管。

系统概述图示说明（上图）

1涡轮增压器

2增压空气分配管

3排气歧管

4消音器

增压的功能原理图（上图）

12增压空气分配管

50涡轮增压器

50/1增压压力控制风门（增压限制阀）

50/3消音器

/1空气滤清器壳

/2增压空气管

/3通向增压空气冷却器的增压空气管

/4增压空气冷却器

/5通向节气门促动器的增压空气管

B17/8增压空气温度传感器

B28/6节气门上游的压力传感器

B28/7节气门下游的压力传感器

B28/15压缩机叶轮上游的压力传感器

M16/6节气门促动器

Y31/5增压压力控制压力转换器

Y排空阀

A排气

B进气（未过滤）

C进气（已过滤）

D增压空气（未冷却）

E增压空气（已冷却）

增压压力控制风门的工作原理

增压压力通过安装在涡轮入口处的增压压力控制风门（增压限制阀）进行调节。

增压压力控制压力转换器通过增压压力促动增压压力控制风门的真空室。

如果增压压力过高，则排气会被导向涡轮周围，因此降低了涡轮增压器转速，进而降低了增压压力。

部件概述（上图）

50/1增压压力控制风门

50/2增压压力控制风门真空组件

50/3消音器

Y排空转换阀

A冷却液供给管

B冷却液回流管

C发动机油供油管

D发动机油回油管

增压压力控制

增压压力控制压力转换器

压力转换器由电控多端顺序燃料喷注/点火系统（ME-SFI）控制单元根据特性图和负荷促动。

为此，ME-SFI控制单元对以下传感器和功能进行评估：

·增压空气温度传感器

·节气门上游的压力传感器

·压缩机叶轮上游的压力传感器

·油门踏板传感器：驾驶员发出的负荷请求

·曲轴霍尔传感器：发动机转速

·爆震控制

·变速箱过载保护

·过热保护

压力转换器利用来自增压空气管的增压压力促动增压限制阀的真空室。然后，真空室打开增压限制阀，因此打开旁通回路。废气流通过旁通管绕过涡轮，从而调节增压压力并限制涡轮转速。

增压压力控制压力转换器（上图）

A旁通回路关闭

B旁通回路打开

节气门上游的压力传感器

节气门上游的压力传感器测量增压空气管中的增压空气压力。

工作原理

增压空气压力使膜片变形，并作用于电位计上。这会改变电位计的电阻，从而影响压力传感器传送至电控多端顺序燃料喷注/点火系统（MESFI）控制单元的电压信号。

节气门下游的压力传感器

节气门下游的压力传感器测量增压空气分配管中的增压空气压力，并将该数值传送至ME-SFI控制单元。

压缩机叶轮上游的压力传感器

压缩机叶轮上游的压力传感器记录清洁空气侧的压力值并传给电控多端顺序燃料喷注/点火系统（ME-SFI）控制单元。

因此，该传感器能够检测到空气滤清器滤芯堵塞等原因所导致的突然性压降。压缩机叶轮上游的压力传感器位于涡轮增压器上游的增压空气管

提示：

所有压力传感器的工作原理相同–均由正压力进行控制。中。

电动排空阀

由于轴、压缩机叶轮和涡轮的惯性，车辆开始减速之后，涡轮增压器总是会稍稍空转。因此，当快速关闭节气门促动器时，增压压力波反作用于

压缩机。

该增压压力波在压缩机叶轮处实现了低输送量和高压，从而出现了所谓“涡轮增压器发出啸叫声”（短时间的嚎叫声和机械应力）的现象。

为防止出现该增压压力波，排空阀打开，并迅速释放进气管中的压力。

检测到由负载模式变为减速模式时，电控多端顺序燃料喷注/点火系统（ME-SFI）控制单元会促动排空阀。排空阀打开压缩机叶轮处的旁通回

路，增压压力降低。在负载模式下，排空阀被集成式弹簧关闭。

排空阀的工作原理（上图）

Y排空阀

A排空阀打开

B排空阀关闭

三、涡流风门控制

概述

涡流风门控制改变进气口中的空气导管。每个气缸有两个进气口。其中一个可由涡流风门关闭。

涡流风门促动马达通过一个连杆调节涡流风门。八个进气口中的四个进气口被连续关闭，以实现“产生涡流”之目的。

为进行涡流风门控制，电控多端顺序燃料喷注/点火系统（ME-SFI）控制单元对以下传感器进行扫描：

节气门下游的压力传感器；

曲轴霍尔传感器；

涡流风门霍尔传感器。

ME-SFI控制单元根据特性图，利用脉冲宽度调制信号促动涡流风门促动马达。

在暖机阶段会特别对涡流风门进行调节，以实现更为理想的混合物成分。怠速和发动机转速较低时，涡流风门关闭。这会产生较强的涡流效果，从而促进混合物的形成。

涡流风门根据负荷和发动机转速进行调节，以实现所有情况下空气的最佳运动。发动机负荷较高时，涡流风门完全打开。

断电时，涡流风门打开。该情况由集成在促动马达中的回缩弹簧加以保证。

增压空气歧管的剖面图（上图）

1促动马达的调节杆

2促动马达的连杆

3调节轴

4涡流风门的调节杆

5涡流风门的上部导向件

6涡流风门

M59涡流风门促动马达

A涡流风门关闭

B涡流风门打开

M废气再处理

一、空燃比控制

空燃比控制的工作原理

MEVO装配有两个氧传感器。催化转换器上游的氧传感器测量废气流中氧含量的变化。催化转换器下游的氧传感器测量在催化转换器中进行处理之后的废气中的剩余氧含量。

为实现催化转换器中更高的废气转换率，混合物成分被严格控制在λ=1的限制范围内。

剩余氧含量是混合物成分的一项重要指标。剩余氧含量较低意味着空气不足；换言之，就是混合物“较浓”。剩余氧含量较高则意味着空气过剩

或混合物“较稀”。如果氧传感器检测到混合物过浓，则电控多端顺序燃料喷注/点火系统（ME-SFI）控制单元会缩短喷油时间，直至混合

物浓度降低。如果混合物过稀，则该过程会反向进行。

空燃比控制（上图）

G3/1催化转换器下游的氧传感器

G3/2催化转换器上游的氧传感器

催化转换器上游的氧传感器

催化转换器上游的氧传感器是带两个电压跳变传感器的宽频带氧传感器。

催化转换器下游的氧传感器

氧传感器测量废气中的剩余氧含量，以实现以下目的：

双传感器控制；

监测催化转换器的效率。

排气系统

排气系统由靠近发动机安装的催化转换器的单管路系统、底部催化转换器和前后消音器组成。

排气系统（上图）

1排气歧管

2涡轮增压器

3催化转换器

4底板催化转换器

5前消音器

6后消音器

G3/1催化转换器下游的氧传感器

G3/2催化转换器上游的氧传感器

二、二次空气喷射

电动二次空气喷射泵

电动二次空气喷射泵向排气中添加新鲜空气，以便更加迅速地将催化转换器加热至其工作温度。

由于空气喷射，温度较高的排气借助于排气口中的新鲜空气燃烧。排气中的碳氢化合物（HC）和一氧化碳（CO）与新鲜空气中的氧气（O2）发

生化学反应，生成水（H2O）和二氧化碳（CO2）。

此二次燃烧过程提高了排气温度，而使催化转换器能够更快地加热，从而降低了发动机暖机阶段的废气排放值。

促动后，空气喷射系统保持停用状态，直至冷却液温度达到60摄氏度以上，然后降回至40摄氏度以下。因此，电动二次空气喷射泵得以冷却。

二次空气系统图示说明（上图）

1二次空气喷射泵的空气关闭阀

2二次空气喷射泵

3通向排气门的空气导管

4排气门

空气泵转换阀

转换阀利用来自真空泵的真空促动空气关闭阀，以开始空气喷射。真空泵的空气管路装配有一个止回阀，从而确保了转换阀中产生的真空不断增大并保持住。

转换阀由来自电控多端顺序燃料喷注/点火系统（ME-SFI）控制单元的接地信号直接促动。

二次空气喷射泵的空气关闭阀

空气关闭阀被促动时，会启用空气喷射。空气喷射切断时，该阀可防止空气随废气流被吸入排气口。

空气关闭阀由空气泵转换阀通过真空促动。膜片在真空的作用下打开，来自电动二次空气喷射泵的喷射空气通过空气关闭阀进入气缸盖的排气口。

膜片可防止空气在转换阀不受真空作用时进入。

空气关闭阀图示说明（上图）

A膜片打开

B膜片关闭

M冷却和润滑

一、发动机冷却

工作原理

MEVO中具有三盘式功能性的电子控制双盘式节温器确保了由特性图控制冷却液温度。

它可以根据要求调节各个工作位置的冷却液温度。

其优点如下：

部分负荷下，由于机油温度和发动机温度同时升高，发动机的摩擦力减小。

在高负荷范围内，发动机温度显著降低，从而实现了这些工况下更高的发动机效率。

冷起动时，冷却液回路中不存在冷却液流，也没有冷却液流经气缸盖，因此可以使燃烧室和气缸套在暖机阶段更迅速地加热。冷却液达到80摄氏

度时，节温器打开旁通回路。部分负荷下只能达到摄氏度的目标冷却液温度，冷却回路开始打开时，冷却液被控制在该温度。

带三盘式功能性的双盘式节温器的设置图示说明（上图）

1散热器

2加热器

3发动机

4旁通回路

A节流阀全开：发动机处于冷机状态时，两个盘片均关闭。

B旁通模式：压差大于0.7巴时，旁通片打开。

C混合模式：温度高于摄氏度（断电）或80摄氏度（通电）时，主盘片打开。

D冷却模式：主盘片完全打开；旁通片关闭。

冷却液回路概述图示说明（上图）

1散热器

2膨胀容器

3变速箱冷却器

4硅胶容器

5具有三盘式功能性的双盘式节温器

6冷却液泵

7涡轮增压器

8节气门

9切断阀

10曲轴箱

11风挡玻璃清洗液加热器

12发动机油冷却器

13复合阀

14加热器热交换器

散热器百叶窗

散热器百叶窗控制流经散热器和发动机舱的冷却空气流。随着输入冷却空气的减少，空气阻力降低且燃油经济性提高。电控多端顺序燃料喷注/点火系统（ME-SFI）控制单元控制散热器百叶窗的关闭，从而可降低发动机舱的冷却量。同时，关闭散热器百叶窗可以显著降低发动机的外部噪音。

工作原理

散热器外壳上的真空组件/调节元件对散热器百叶窗进行调节。发动机起动后，来自ME-SFI控制单元的接地信号促动由该单元控制的促动器。来自制动助力器的真空积聚在真空组件/调节元件中，散热器百叶窗通过连杆关闭。

提示：

冷却液温度达到摄氏度时，散热器百叶窗通过回缩弹簧打开；并在冷却液温度为98摄氏度时再次通过调节元件关闭。

散热器百叶窗图示说明（上图）

1散热器

2冷却风扇

3散热器百叶窗

4来自制动助力器的真空管路

5来自ME-SFI控制单元的信号线

Y84散热器百叶窗的真空组件/调节器元件（可诊断）

二、发动机润滑

调节式机油泵

机油回路由调节式机油泵供给机油。该机油泵排量高，安装空间小且效率高。

调节式机油泵设计为叶片泵，并可通过其无限可变的供油量实现对机油压力的调节。

工作原理

调节式机油泵通过凸缘安装在扭转摩擦平衡器外壳后部轴承座的端面上，并由进气侧平衡轴通过一对齿轮驱动。

机油泵在清洁机油侧进行调节。机油从主油槽被引导至调节室中。在该调节室中，机油推动叶片泵的弹簧加载式调节环。

达到主油槽中的目标压力时，调节环克服弹簧作用力被推动，从而降低了叶片的偏心率。这减小了机油泵的有效尺寸，供油量也随之降低，机油压力也因此无法继续升高。

调节式机油泵图示说明（上图）

1曲轴箱压力侧的传输点

2驱动器

3调节环

4装配套筒

5调节环弹簧

6外壳

7进气管道

8叶片

9调节机油

机油液位检查开关

机油液位检查开关记录机油液位，并在达到最低机油液位时将信号传送至电控多端顺序燃料喷注/点火系统（ME-SFI）控制单元。该信息通过控制器区域网络（CAN）继续传送至仪表盘，从而建议客户在润滑不足之前适时地检查机油液位。

提示：

机油液位检查开关位于变速箱一端的发动机油底壳底部左侧。

机油液位检查开关图示说明（上图）

S43机油液位检查开关

下一篇，我们将会和大家分享MEVO发动机电子管理系统相关内容。