浅析EA888第三代智能热管理系统.docx

毕业论文论文题目：浅析EA888第三代智能热管理系统系部：汽车工程系专业名称：汽车检测与维修班级：号：姓名：指导教师：完成时间：年月日目录一、全新迈腾B8介绍1二、EA888发动机的开展历程2三、第三代EA888发动机变化特点2（一）、EA888两代发动机性能参数比照3（二）、第三代EA888发动机的技术参数3四、创新型热量管理系统（ITM）4（一）、简介:4（二）、特点及优势5（三）、重要部件的特点及组成5（1）气缸盖内集成式排气歧管特点：5（2）、集成排气歧管的组成6（3）、N493旋转阀组件机械组成7（4）、旋转阀组件的运行原理7五、热管理系统的控制策略9（一）、暖机范围9（1）、暖机（静态冷却液）9（2）、暖机（少量液流）10（3）、暖机（少量液流）以及车内制暖H（4）、暖机（开启由图谱控制的发动机冷却功能）12（二）、温度控制范围12（三）、关闭发动机时的接续运行模式范围13（四）、紧急模式保护模式）13（1）、故障情况14（2）、其它反响：14（五）、双离合器变速箱冷却14六、冷却系统图解及个别部件详解15（一）、冷却液软管连图解15（二）、冷却液继续补给泵V5115（三）、冷却液断流阀N82-16七、全篇总结16八、致谢词17摘要：本文主要介绍一汽群众全新旗舰迈腾EA888发动机的创新热能管理系统，阐述了EA888第三代发动机创新型热能管理系统的特点，以及其卓越的优越性。并详细介绍了热能管理系统的组成，运转原理以及各个温度范围下的管理策略。关键词：EA888创新热能管理系统；缸盖集成排气歧管；旋转阀组件；引言：一汽-群众自1991年2月6日成立以来，二十年六间不断开展，从第一辆捷达A2引入生产至今，到现在拥有群众奥迪两大品牌，涵盖A,B,C三级，产能的提升并没有影响品质，其每一款产品无论是其品质口碑还是热销度皆是行业顶尖。而提到群众车系，作为一款旗舰级别的EA888发动机那么不能不提，由于其优良的性能，强劲的动力，此发动机广泛应用在群众集团的紧凑级、中级轿车和SUV产品线上。从我们所熟知的高尔夫，迈腾，CC甚至是奥迪Q5等车型均有所使用。从2006年问世至今，EA888发动机系列已经经历3代升级，而应用于全新的MagotanB8L2.0TSl那么是我此篇文章浅析的重点。一、全新迈腾B8介绍作为一汽群众旗下旗舰级别的产品，自问世以来便不断备受瞩目，而基于全新的MQB平台打造，就必然不同于老者的PQ46平台，于是一汽群众一改沉稳，为此为它引入全新的设计语言，从发动机、车身、底盘全面升级优化。由于采用了新的车身设计，轴距比前代车型长59mm,增大的空间尺寸提高了舒适性，有效的优化空间设计，使空间利用率大幅提升；MagotanB8L中热成型钢的使用比例由前代车型的15%提高到27%,得到更高的车身强度用以保证更高标准的碰撞平安性；并且同时让车身减重21KG,整车减重85KG,车身重量的降低可有效提高车辆的加速性提升了车辆的操作性，并且降低油耗的同时减少对大气的污染，更加的节能环保；全新的底盘设计，能够直接让驾驶者享受更为便捷的操作性与舒适性。此次迈腾搭载了两款发动机分别为搭载EA211（1.4T）发动机的280TSl版本，以及EA888发动机的L8T的330TSI和2.OT的380TSI总计三款，以适应不同人群的需求，抛开作为旗舰版所配备的2.OTSI版本能够输入最大马力到达220马力，最大扭矩350牛米和与之匹配的D幽807速QgG双离合变速箱的最正确黄金动力组合不谈。仅是1.4TSI版本它同样可以输出150匹的最大马力以及250牛'米最大扭矩,完全可以满足日常使用，甚至还有盈余让你充分享受激情动力人生。二、EA888发动机的开展历程2006年2009年2012年缸内直喷曲轴和活塞优化设计可变排气升程涡轮增压链条张紧器设计更改智能热管理系统双平衡轴曲轴箱通风设计更改进排气相位可调进气歧管翻版可变排气升程（纵置）气缸盖集成排气歧管进气相位可调可变排量机油泵双喷射系统欧四排放欧五排放可控活塞冷却喷射全新涡轮增压器及电控废弃旁通阀欧六排放适用于MQB平台三、第三代EA888发动机变化特点对著名的E888发动机系列进行进一步开发的过程中，两个最重要的开发目标是：符合EU6排放标准；确保发动机在横置发动机模块化平台（MQB）中的可用性。其它开发目标还包括：>减少二氧化碳的排放量A减轻发动机重量A减小发动机内的摩擦A在节省油耗的情况下优化性能和扭矩A减少运行噪音2.01TSI发动机系列的开发涉及以下发动机机械特性：>-总计减重7.8kg>-集成了排气歧管的气缸盖A-滚柱轴承平衡轴A-更小的曲轴主轴承，平衡块进行了减重A-通过电动废气旁通阀驱动的涡轮增压器A-降低了机油压力A-机油滤清器和机油冷却器集成安装在辅助装置托架中2.01TSI发动机系列中的发动机管理系统具有以下特点：>-进气凸轮轴和排气凸轮轴可调A-电子可变气门行程A-带有TSI和SRE喷油器的双喷射系统（直接喷射和进气歧管喷射相结合）>-带有旋转阀调节的创新式热量管理（发动机温度调节执行器N493）>-电控活塞冷却喷嘴（一）、EA888两代发动机性能参数比照群众第三代EA888发动机与第二代性能参数比照发动机类型第二代1.8T第二代2.OT第三代1.8T第三代2.OT排量（mL）1798198417981984缸径X行程（mm）82.5X84.182.5x92.882.5X84.182.5x92.8压缩比9.6：19.6：19.6：19.6：1最大功率118/4500-147/4300-127/3800-160/4500-(kwrpm)6200600062006200最大扭矩250/1500-280/1500-320/1400-350/1500-(Nmrpm)4500390037004500（二）、第三代EA888发动机的技术参数1.8TSICUF2.OTSICUG发动机技术特点发动机进排气相位可调气缸盖集成排气歧管智能热管理可变排气门升程电控废气旁通阀燃油双喷射系统可控活塞冷却喷射1.8TSlCUF132Kw300Nm/Z/2.OTSICUF162Kw350NmZ/Z/四、创新型热管理系统ITM一、简介:创新型热量管理系统（ITM）是针对发动机和变速箱的一项智能冷起动和暖机程序。它可实现全可变发动机温度调节，对冷却液液流进行目标控制。创新温度管理的两个最重要部件是：集成在缸盖内的排气歧管以及发动机温度调节执行元件N493回。创新温度管理是作为一个模块与水泵一起安装在发动机较冷的一侧发动机温度调节执行器N493旋转阀组件。（其位置是通过螺钉固定到气缸盖下方的进气侧曲轴箱上，装配位置如右图）；N493旋转阀组件采用了两个机械连接的旋转滑阀来控制调节冷却液液流，当系统检测到系统某个组件的温度到达了设定温度的范围之后，发动机控制单元就会根据维谱图控制相应的执行器（这里的执行器就是N493的异步电机）驱动旋转阀1与旋转阀2,因此可实现不同的开关位置，缩短了预热阶段；并结合缸内集成式排气歧管以及此款发动机的特有燃油双喷射系统，可进一步缩短发动机的预热运转阶段。并将发动机温度保持在最正确的86°C和107oC之间。由于旋转阀1和旋转阀2的位置在发动机运转的各个阶段是不同的，因此可以满足发动机在各个工况下的对于温度的需求，且由于两个旋转阀存在,各个阶段温控的变化幅度是极小的，即无缝过渡。二、特点及优势在第三代E888发动机的创新性的热能管理系统中集成了旋转阀，它就是传统意义的节温器；而传统发动机所使用的石蜡式的节温器的最大差异在于，由于这样的一个N493旋转阀组件的存在，致使温度的调节不在仅仅局限于两个(甚至多个)节温器的开启或关闭，决定冷却液是否流经主散热水箱而提出的大小循环之分；传统的节温器不能精确控制冷却液的流量，让冷却液流经哪个部件，流经的量是多少；集成旋转阀组件的发动机那么能根据发动据图谱驱动执行电机，最终驱动旋转阀对冷却液的流量进行精准控制；使发动机处于最正确的温度，无缝连接每个阶段的同时，还能够将热能的利用到达最大化，提高了发动机的燃油经济性。三重要部件的特点及组成创新温度管理系统的两个最重要部件是：1、集成在缸盖内的排气歧管2、发动机温度调节执行元件N493。(1)、气缸盖内集成式排气歧管特点:排气歧管是完全集成在缸盖上的，并充当了废气热量交换器的角色。利用废气能量，发动机在热运转中可迅速被加热，此外，也有充足的热量用于汽车供暖，这对于小型发动机在冬季的有效运转来说意义尤其重大。相反，在全负荷状态下，废气可冷却降温100K,因此，在高速公路行驶状态下的燃油消耗可降低2.1LIoOkn1。废气的流经路径在缸盖内集成排气歧管内得到缩短，在短时间内因汽缸壁散热所造成的传热损失能够控制在合理的范围内。(2)、集成排气歧管的组成(1)主水套(2)上部冷却区(3)下部冷却区(4)废气排气通E道带有涡轮增压器的链接法兰EA888第三代2.0TSl发动机，在播,例广开阔创新新工艺新功能的同时，沿袭继承了EA211最大的特点，即缸盖集成排气歧管，由于EA888第三代发动机的2.0TSl版本采用了气缸盖内集成式排气歧管的设计方案，虽然优势明确，在复杂而又狭小的机体内部，但工程师却仍将将排气歧管放置其中，这不仅是结构设计的要求相当高，其更是对生产铸造工艺的严峻考验.但与之而言带来的问题也就立马显现，不同于EA211EA211自身排量较小的特点(在利用废气能量，使发动机在热运转中既可以迅速被加热，而其温度控制也能够处于正常水准)；发动机排气歧管的工作温度仅是普通四缸发动机的温度就在626-826°C之间，相应的，对于大排量的EA888发动机而言，无疑对散热问题又提出更为严苛的要求。为此群众工程师给出的解决方案是：对缸盖密封垫横截面重新设计，并调整缸盖和缸体冷却液的流量，其中75%的液体用于缸盖内循环，主要冷却的是排气歧管；余下的25%冷却液，将会在循环往复在气缸盖与气缸体之间流动，并进行冷却；只是这25%的冷却液依旧会流经发动机排气歧管，借以保证更强的冷却效果；如此大费周章所设计的目的就是降低经涡轮增压器增压后的气体的进气压力与温度，最终的目的就是减少对涡轮的负荷，使之延长涡轮增压器的寿命。M93旋特W曼件实物图（3）、N493旋转阀组件机械组成发动机温度调节执行器（旋转阀组件）包含：>冷却液泵两个旋转阀恒温器用于控制冷却液液流的发动机温度调节执行器N493>带转向角度传感器的齿轮发动机温度调节执行器（旋转阀组件）旋转阀组件组成部件：（1）-电机、（2）-冷却器供应管路连接件、（3）-发动机机油冷却器连接口、（4）-旋转阀2、（5）-驱动桥、（6）-中间齿轮、-齿形门、-旋转阀1、（9）-壳体、（10）-变速箱、（11）-转向角度传感器的控制板、（12）-紧急模式恒温器、（13）-冷却器回流连接件（4）、旋转阀组件的运行原理首先执行电机通过一个蜗轮蜗杆传动装置来最终驱动旋转滑阀1;旋转阀1控制冷却液在机油冷却器、发动机和主水冷却