拆解宝马N20发动机
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集大成拆解宝马4缸涡轮增压发动机N202012年12月18日 00:23来源:汽车之家类型:原创编辑:冯景毅评论:337条[汽车之家拆解]全新的四缸涡轮增压发动机——N20,可谓是宝马的扛鼎之作,它肩负着取代自然吸气式直列六缸发动机(代号N52)的重任。
而人们也难免会将这个全新“代表作”与老去的“经典”进行比较,好在它凭借着涡轮增压系统以及一系列全新的技术装备,造就出更加出色的动力性能以及燃油经济性。
它确实在用自身的实力践行着宝马的Efficient Dynamics(高效动力)策略。
● N20发动机型号的划分『宝马3系』『宝马X1』『宝马1系』『宝马5系』目前,N20发动机已经搭载于X1、新3系、5系等车型上。
按照产地的不同,N20发动机分为进口和国产两种版本,装配到具体车型上又分为高功版和低功版,而这些完全可以通过位于缸体上的发动机编号来加以辨别(最后一位字母的不同)。
此外,如果你想了解更多关于宝马发动机编号所蕴藏的秘密,请点击此处。
根据一部分网友的反馈,有一批型号为20i的X1车型的发动机编号也为N20B20A,其实它与28i车型的N20发动机在硬件上完全一致,只是软件调校得略有不同,这就导致车型明明应该搭载低功版发动机,可是发动机编号却是高功版的情况。
在沈阳铁西工厂(宝马在欧洲以外的第一家发动机工厂)所生产的N20发动机都严格执行宝马的全球生产流程控制体系,不会因为产地不同而出现产品品质上的差异。
在具体的零部件采购方面,国产N20发动机的部分零部件根据就近原则,选用了国内的一些供应商,而目前N20发动机的国产化率为40%(即40%的零部件由国内生产)。
高功版和低功版发动机在硬件上主要是活塞顶部的形状不同,从而导致二者压缩比也不同,这一点在文章后面我会详细讲到,同时发动机电脑的程序也会进行相应的调整以适配更高功率的动力输出。
此次我们拆解的为进口低功版的N20发动机。
● 分体式曲轴箱通过上图可以看到,N20发动机的曲轴箱由两部分组成,一个为曲轴箱主体,另一个为底板,底板通过螺栓与缸体连接,其主要用来固定曲轴。
宝马N20发动机电脑检测混合气偏浓经典案例分析作用:通过气门室盖的调压阀避免在曲轴箱内产生过大真空压力。
由于发动机为涡轮增压发动机,因此曲轴箱通风分为两部分:1.发动机处于增压运行模式2.正常运行模式通过不同通道进行通风,将曲轴箱压力控制在38mbar的真空压力。
气门室盖剖面图A 剖面图B 剖面图C 剖面图1.连接废气涡轮增压器前的洁净空气管2.单向阀3.调压阀4.簧片分离器5.机油分离器6.集气室7.单向阀8.单向阀9.连接气缸盖内进气通道的泄漏通道功能只有在进气集气管内通过真空压力使单向阀处于开启状态时,即处于自吸式发动机运行模式时才能使用标准功能。
在自吸式发动机运行模式下进气集气管内的真空压力使气缸盖罩泄漏通道内的单向阀打开并通过调压阀抽吸泄漏气体。
同时真空压力使增压空气进气管路通道内的第二个单向阀关闭。
泄漏气体通过集成在气缸盖罩内的分配管直接进入气缸盖内的进气通道中。
与废气涡轮增压器前的洁净空气管以及曲轴箱相连的清洁空气管路通过单向阀直接将新鲜空气输送至曲轴空间内。
曲轴空间内的真空压力越大,进入曲轴箱内的空气量就越大。
通过这种清污方式可防止调压阀结冰。
自然吸气模式下的曲轴箱通风增压模式的曲轴箱通风接下来给大家分享一部发动机故障灯亮解决方案:电脑检测混合气偏浓引起混合气过脏的原因:1.空气格过脏2.空气流量计数值不准确3.油压过高4.碳罐电磁阀长通5.增压系统漏气…………该车刚大修发动机6个月;经检查读取如图:可判断为混合气过浓,前氧传感器为1.2v 后氧传感器为0.54V不正常。
究竟是什么引起的呢?从基础的检查:1.检查空气滤芯,发现很新正常;2.由于时是怠速的时候很浓,可以排除增压系统漏气的的可能;3.通过数据流观察,发现燃油高低压压力在正常范围内(如上图),未发现异常;4.由于混合气的制备还包括:曲轴箱通风,和燃油箱通风。
由于燃油箱通风可以通过隔离的方法检测,于时断开炭罐电磁阀到进气管的连接管插头,并密封。
拆解宝马N发动机文件管理序列号:[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]2012年12月18日00:23来源:类型:原创编辑:评论:[拆解]全新的四缸——N20,可谓是的扛鼎之作,它肩负着取代自然吸气式直列六缸(代号N52)的重任。
而人们也难免会将这个全新“代表作”与老去的“经典”进行比较,好在它凭借着系统以及一系列全新的技术装备,造就出更加出色的动力性能以及燃油经济性。
它确实在用自身的实力践行着的EfficientDynamics(高效动力)策略。
●N20的划分『』『』『』『』目前,N20已经搭载于X1、新3系、5系等车型上。
按照产地的不同,N20分为进口和国产两种版本,装配到具体车型上又分为高功版和低功版,而这些完全可以通过位于缸体上的编号来加以辨别(最后一位字母的不同)。
此外,如果你想了解更多关于编号所蕴藏的秘密,。
在铁西工厂(在欧洲以外的第一家工厂)所生产的N20都严格执行的全球生产流程控制体系,不会因为产地不同而出现产品品质上的差异。
在具体的零部件采购方面,国产N20的部分零部件根据就近原则,选用了国内的一些供应商,而目前N20的国产化率为40%(即40%的零部件由国内生产)。
高功版和低功版在硬件上主要是顶部的形状不同,从而导致二者也不同,这一点在文章后面我会详细讲到,同时电脑的程序也会进行相应的调整以适配更高的动力输出。
此次我们拆解的为进口低功版的N20。
●分体式箱通过上图可以看到,N20的箱由两部分组成,一个为箱主体,另一个为底板,底板通过螺栓与缸体连接,其主要用来固定。
与普通只通过轴瓦盖来进行固定的方式相比,这种设计能为缸体提供足够的扭转刚性,同时可以对高转速下的提供更为精确的支承。
●应用于气缸壁上的电弧丝喷涂工艺从2007年推出市场的N54到现在的单N55和N20,它们都一改N52的,转而采用了传统的铝合金材质。
其中最新的N20在气缸壁处首次采用了电弧丝喷涂工艺,该工艺通过高电压下产生的高温电弧来熔化金属铁,并通过高压空气将铁喷涂在铝合金材质的气缸壁上。
宝马N20发动机怠速抖动现象的原因及排查方法作者:杨承博来源:《时代汽车》2019年第02期摘要:本文首先论述了宝马N20发动机怠速控制的原理分析,然后对常见故障的产生原因进行梳理。
同时根据实际经验和资料分析,对宝马N20发动机怠速不稳故障维修进行分析,使本文理论与实际相结合,有着较强的借鉴意义。
关键词:N20发动机;怠速不稳;故障诊断;案例分析1 宝马N20发动机的简介宝马N20发动机是一款较新的发动机,其控制系统使用的博世MEVD17.2.4,怠速控制属于进气系统中的重要组成部分,宝马N20发动机使用第三代Valvetronic(电子气门)和VANOS(可变凸轮轴正时控制系统)调节装置,对怠速控制有着较好的调校。
宝马N20发动机有三个版本,具体数值如下表1-1所示。
高配版最大功率218kw,峰值扭矩350N.m,低配版最大功率184kw,峰值扭矩270N.m。
高配版涡轮增压器在1250转的时候介入工作能一直维持到4800转,目前该款发动机搭载在宝马X1、X3、3系、5系、Z4等车型上。
2 宝马N20发动机怠速控制的原理宝马N20发动机进气量的控制机构主要有两个部分,其一为电子节气门,其二为电子气门行程控制机构。
发动机空气量导入调整有进气门的可调式升程完成,这有利于降低油耗。
在应急运行和起动的过程中,才会使用到节气门。
在其他运行状态下,节气门均全开,几乎没有节流作用。
利用电子气门技术,可以实现对气门行程的无极调节,发动机在不同转速下,都可以保证功率扭矩输出的最优均衡性。
在满负荷位置的时候,气门行程和持续开启时间达到了峰值,而怠速位置则达到最低值。
N20发动机怠速系统各部件的控制流程如下图2-1所示:宝马N20发动机怠速控制器主要受车载ECU的控制。
通过监测热模式空气流量计、氧传感器、压力传感器、凸轮轴位置传感器等进行实时调节,ECU根据车况、环境温度适时调节怠速时的转速,并相应地改变电子节气门开度,气门升程大小。
俊翔:宝马N20发动机电脑外壳拆解方法(大集合)
俊翔整理总结一下,这个电脑有三种拆解方法:
1、高温法
2、低温法
3、常温技术拆解法
第一种高温法
高温拆除方法就是,利用热风枪等高温加热方法,把外壳密封胶将溶解,更容易拆开。
有师傅说,把电脑板放进微波炉加热叮一叮。
用微波炉加热到底对电脑里面的芯片有没有伤害?我只能打个未知数。
第二种低温法
就是把电脑板放进手机LED屏分离机,利用液氮迅速降温致零下180度,把里面的密封胶迅速收缩分离,达到容易开启的目的。
不过,俊翔看了一下某宝价格,一台LED屏冷冻分离机少则几千块,贵则上万。
如果你不是经常修电脑板的,还是找找你那个地方专业修手机的,有没有这个机器,花钱给他冻一栋比较划算。
第三种方法,就是俊翔分享的常技术拆解法。
下面是第三节视频。
第一、二种方法都是走两个极端。
一冷、一热、利用温度变化破坏密封胶特性。
如果你采用低温法,前提需要有一台冷冻机器。
高温法,你要准备一台微波炉或者烤箱,或者直接热风枪加热。
到底那个方法好,大家还是根据自己的实际情况灵活运用。
另外我还发现有人在留言,打一个孔就行了,何必这么麻烦?
当然是可以的,但是你修电脑版,开孔能修好?所以证明是没认真看内容的。
不过,俊翔还是很佩服大家勇于尝试新方法。
创业就是一个试错的过程,在自己风险预算范围来敢于尝试,不论成功与否,你离劳斯莱斯又跨近一大步。
如果你有更好的拆解方法,欢迎留言探讨:。
n20涡轮水管更换作业N20涡轮增压发动机的水管是其冷却系统中的重要组成部分。
但长时间使用或不当维护可能会导致水管老化、破裂,从而影响发动机的正常工作。
下面就为大家详细介绍N20涡轮水管更换的作业流程。
一、准备工作1. 确保车辆停放在平坦、宽敞的地方,并拉起手刹。
2. 打开车辆的引擎盖,并使用支架固定。
3. 准备所需工具:新的涡轮水管、扳手、螺丝刀、密封胶、清洁布等。
二、拆卸旧水管1. 找到需要更换的涡轮水管,通常位于发动机上方。
2. 使用扳手和螺丝刀拆卸固定水管的螺丝和卡扣。
3. 轻轻地将旧水管从发动机上拆下,避免对其他部件造成损伤。
4. 使用清洁布清理水管连接处的残留物和污渍。
三、安装新水管1. 在新水管的连接处涂上少量的密封胶,以确保连接处的密封性。
2. 将新水管轻轻地安装到发动机上,确保连接处对准。
3. 使用螺丝和卡扣固定新水管,确保其稳固。
4. 检查新水管与发动机的其他部件是否有干涉或摩擦,确保一切正常。
四、测试与收尾1. 启动发动机,让其运转一段时间,观察新水管是否有泄漏或其他异常情况。
2. 关闭发动机,再次检查新水管的连接处,确保一切正常。
3. 使用清洁布清理工作区域,确保无任何工具和杂物遗留。
4. 关上引擎盖,完成作业。
五、注意事项1. 更换涡轮水管时,要确保发动机处于冷却状态,避免烫伤。
2. 使用合适的工具,避免对发动机或其他部件造成损伤。
3. 更换完成后,要确保新水管的密封性和稳固性,避免发生泄漏或其他问题。
4. 建议定期对涡轮水管进行检查和维护,确保其处于良好的工作状态。
华颂7宝马N20发动机非典型故障1例
毛赣峰;王训武;毛子玲;罗杰
【期刊名称】《内燃机与配件》
【年(卷),期】2022()5
【摘要】本文叙述了15款华颂7汽车N20发动机故障1例,主要阐述故障的诊断思路及排查过程,并就故障的产生原因进行了分析,可为其他同行提供参考借鉴。
【总页数】3页(P118-120)
【作者】毛赣峰;王训武;毛子玲;罗杰
【作者单位】浙江博盟精工轴承有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U469.7
【相关文献】
1.宝马4S维修站经典案例专辑(五)——宝马750Li发动机电控系统间歇性故障检修1例
2.宝马VANOS一例疑难故障——揭秘N52发动机故障之隐患
3.宝马
N20发动机怠速抖动现象的原因及排查方法4.宝马N20发动机简介5.宝马N20发动机故障6例
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目前宝马全系都在使用涡轮增压发动机,相信大家对于“增压压力调节,可信度:压力过低”这个故障肯定不陌生,这个故障会导致发动机加速无力、功率下降报传动系统故障等问题,究竟是那些组件导致的呢?首先了解下增压的原理流程:发动机增压压力控制涉及到以下参数:进气温度、发动机转速、节气门位置、大气压、进气管压力、节气门前的压力。
DME控制模块根据增压需求合理控制电控气动压力转换器(EPDW),EPDW是用来控制真空执行机构的,而真空执行机构又是操纵废气旁通阀打开、关闭的关键,废气旁通阀关闭的时候,废气会进入涡轮增压器的涡轮处,进行增压;废气旁通阀打开的时候,废气就会直接进入排气管,排出车外,采用欧6排放的发动机,一个点击直接取代了使用EPDW及执行机构。
1 废气涡轮增压器2 增压空气冷却器3 节气门4 气缸进气5 进气管压力传感器6 增压空气温度 增压压力传感器知道增压原理,问题就好解决,按如下故障优先级检查即可: 1、真空供应装置有故障或欧6排放电机故障a、真空泵损坏要进行增压,废气旁通阀就得关闭,这个阀门要关闭,气门室盖内的真空蓄压器的负压就必须足够强大(80k Pa以上),而真空蓄压器和制动助力真空压力都是通过发动机驱动的真空泵产生的,如果真空泵损坏那就产生不了那个负压,废气旁通阀常开,增压压力当然就低下了。
b、真空供应装置管路有漏气,具体包括下面几个方面①、真空泵到真空蓄压器的管路;②、气门室盖中的真空压力蓄压器;③、真空压力蓄压器到电子气动压力转换器(EPDW)的管路;④、EPDW阀门本身;⑤、EPDW到废气旁通阀的管路;2、增压空气导管漏气主要是密封不良引起的漏气,特别是中冷器前后的空气导管连接位置,安装不到位比较容易引起密封不良,或者密封圈的老化断裂,造成漏气,中冷器本身也要重点检查。
3、三元催化的排气背压过高比如三元催化转化器堵塞,废气排出不畅,导致排气管背压过高,阻碍废气涡轮正常转动,从而造成增压压力过低;4、其他进气组件泄漏燃油箱通风系统故障或通往进气系统的管路泄漏,曲轴箱强制通风系统故障及漏气等。
宝马N20发动机启动后发出“哒哒哒”的噪音解析这个问题大家都比较关注,新三、新五和X1、X3搭载的N20发动机冷车启动后噪音大,哒哒哒像柴油机,已成为新款宝马的通病,不时听见车主抱怨。
其实发动机低转速时的声音大的原因主要是以下两项:1、因为发动机是直喷,而且BMW的喷油压力比较大,这样燃油燃烧更充分,更省油,动力还强,但是会造成低转速时的噪声。
2、因为活塞与连杆的位置偏心设计,这样转速高后动力更强,发动机运转更平稳,但是成会造成低转速时的噪声比较大。
关于噪音的原因,网上有说是高压喷油造成的,有说是气门液压挺杆响,还有说是正时链条响等等,我认为第一种说法靠谱,后面的说法基本就属臆想。
气门噪音的控制属于很简单的技术,在国产普桑捷达乃至微面上就可以控制得很好,不要说宝马这种以发动机起家的世界一流大厂。
另外噪音跟涡轮也无关。
仔细听,声音其实有两种,一种是高频的“嗒嗒嗒嗒...”声,细碎而急促,这应该是缸内直喷,高压喷油嘴振动的声音。
这种声音基本不受发动机冷热的影响,始终存在。
但真正让人觉得刺耳心烦的其实是另一种声音,即从机器靠下部位发出的低频“嘡嘡...”声,大家有空的时候可以仔细听听,分辨一下,且这种声音冷车最明显,热车后则变得很轻微。
以前接触过一些大修的发动机,感觉这种低频的“嘡嘡”声非常类似曲轴瓦响,也有点像活塞摆缸的声音。
无论瓦响还是敲缸,都是冷车时最明显,属于严重磨损的故障,离大修不远了。
但作为宝马新车新机器,又是基本上每辆都有的声音,肯定不存在过度使用或异常磨损的问题,那么原因只有一个:设计。
具体技术原理不能确定,个人猜测应该是为了达到某种指标,比如高转的平顺性,高转的功率输出等,而采取的某种偏心设计,或是刻意加大了某些部件的间隙。
当然,前提是不能造成异常磨损,但噪音却无法避免。
沃德十佳发动机评比并未把噪音作为指标之一,宝马包括奔驰奥迪的工程师似乎也从不在意机器声音的大小而只看重性能。
不知真的是老外不在乎噪音,还是BBA自信于车身的隔音性能,反正机器就是这样,想高效,忍机噪!再说宝马还有另一个无奈的硬伤哦,想防爆,忍胎噪!反正个人不认为这是机械故障,只能说是噪音,不属于杂音。
发动机零件拆卸和清洗方法发动机就像汽车的心脏,那发动机零件就是心脏里的小部件啦。
咱们先来说说拆卸。
拆卸发动机零件可不能像拆玩具那么莽撞哦。
你得先把周围那些碍事儿的小零碎都清理掉,比如说一些连接的小管子、小线路啥的。
这些就像是小辫子一样,得先解开。
然后呢,找对工具很关键。
就像你要开个小锁,不能拿个大锤子去砸呀,得用合适的扳手、螺丝刀之类的。
要是螺丝太紧,可别硬来,喷点松动剂,让螺丝先“松松筋骨”。
拆的时候要小心点,把拆下来的零件按顺序放好。
你可以想象自己是个小魔法师,在拆解一个神秘的魔法阵,每个零件都有它自己的位置。
比如说活塞、气门这些,可不能搞混啦,不然装回去的时候就像把拼图块放错位置一样,整个发动机就“闹脾气”啦。
好啦,零件拆下来了,就该清洗了。
清洗可不是简单地用水冲冲就行哦。
那些油腻腻的污垢可顽固啦。
对于不太脏的小零件,可以用专门的清洗剂喷一喷,然后拿小刷子轻轻地刷。
就像给小宠物洗澡一样,得温柔点。
要是特别脏的零件,像油底壳这种,可能就需要浸泡在清洗剂里一段时间啦。
不过要注意哦,有些零件可能不能长时间泡在清洗剂里,就像有些小零食不能泡在水里太久,会坏的。
浸泡之后再用清水冲洗干净。
清洗完的零件一定要擦干或者吹干。
湿漉漉的零件就像刚洗完澡没擦干的小娃娃,会生病的。
可以用干净的布擦,或者用吹风机吹干。
在整个拆卸和清洗的过程中,一定要注意安全。
发动机零件有些边边角角可是很锋利的,可别把自己的小手弄伤了。
而且要是对发动机不太熟悉,最好找个懂行的朋友在旁边指导指导,就像你玩游戏找个大神带带一样。
这样既保证了发动机零件的拆卸和清洗顺利进行,也能让自己学到不少小知识呢。
拆解宝马-N20-发动机————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:集大成拆解宝马4缸涡轮增压发动机N20 2012年12月18日 00:23 来源:汽车之家类型:原创编辑:冯景毅评论:306条[汽车之家拆解]全新的四缸涡轮增压发动机——N20,可谓是宝马的扛鼎之作,它肩负着取代自然吸气式直列六缸发动机(代号N52)的重任。
而人们也难免会将这个全新“代表作”与老去的“经典”进行比较,好在它凭借着涡轮增压系统以及一系列全新的技术装备,造就出更加出色的动力性能以及燃油经济性。
它确实在用自身的实力践行着宝马的Efficient Dynamics(高效动力)策略。
●N20发动机型号的划分N20发动机型号划分高功版(压缩比10:1)低功版(压缩比11:1)进口版N20B20A N20B20B国产版N20B20C N20B20D最大功率245马力(新3系、X1、X3、5系、Z4中后两位数字为“28”的车型)184马力(新3系、X1、X3、5系、Z4中后两位数字为“20”的车型)最大扭矩350N·m 270N·m 注:525Li和125i两款车型同样搭载高功版N20,但最大功率为218马力,最大扭矩为310N·m『宝马3系』『宝马X1』『宝马1系』『宝马5系』目前,N20发动机已经搭载于X1、新3系、5系等车型上。
按照产地的不同,N20发动机分为进口和国产两种版本,装配到具体车型上又分为高功版和低功版,而这些完全可以通过位于缸体上的发动机编号来加以辨别(最后一位字母的不同)。
此外,如果你想了解更多关于宝马发动机编号所蕴藏的秘密,请点击此处。
在沈阳铁西工厂(宝马在欧洲以外的第一家发动机工厂)所生产的N20发动机都严格执行宝马的全球生产流程控制体系,不会因为产地不同而出现产品品质上的差异。
在具体的零部件采购方面,国产N20发动机的部分零部件根据就近原则,选用了国内的一些供应商,而目前N20发动机的国产化率为40%(即40%的零部件由国内生产)。
高功版和低功版发动机在硬件上主要是活塞顶部的形状不同,从而导致二者压缩比也不同,这一点在文章后面我会详细讲到,同时发动机电脑的程序也会进行相应的调整以适配更高功率的动力输出。
此次我们拆解的为进口低功版的N20发动机。
●分体式曲轴箱通过上图可以看到,N20发动机的曲轴箱由两部分组成,一个为曲轴箱主体,另一个为底板,底板通过螺栓与缸体连接,其主要用来固定曲轴。
与普通发动机只通过轴瓦盖来进行固定的方式相比,这种设计能为缸体提供足够的扭转刚性,同时可以对高转速下的曲轴提供更为精确的支承。
●应用于气缸壁上的电弧丝喷涂工艺从2007年推出市场的N54双涡轮增压发动机到现在的单涡轮增压发动机N55和N20,它们都一改N52发动机的镁铝合金缸体,转而采用了传统的铝合金材质。
其中最新的N20发动机在气缸壁处首次采用了电弧丝喷涂工艺,该工艺通过高电压下产生的高温电弧来熔化金属铁,并通过高压空气将铁喷涂在铝合金材质的气缸壁上。
铁涂层可以有效提高气缸壁的强度,而喷涂后所形成的微孔表面又可以减小活塞运行时的摩擦。
由于铝合金的导热性更好,所以通过这种工艺只需喷涂很薄的一层便可满足相应的要求,而且缸体部位也可以实现最佳的热传导。
与普通铝合金发动机采用铸铁缸套的设计相比,N20发动机的电弧丝喷涂工艺要更为先进。
●两种材质的油底壳根据搭载车型的不同,N20发动机共有两种不同材质的油底壳,其中适配xDrive车型的N20发动机为铝合金材质的油底壳,这主要是因为该油底壳需要承托四驱系统中的前桥差速器。
后驱车型所搭载的N20发动机的油底壳由于无需承托其它结构,所以其为耐热树脂材质,它的优点就是重量更轻、隔音性更好,同时成本也相对更低。
两种不同材质的油底壳上都集成了机油传感器,该传感器既可检测机油量,还可以对机油品质进行分析,从而判断是否应该对机油进行更换,(具体检测原理请点击此),这种智能监测保养系统也就是宝马的CBS车况保养服务系统。
●锻造曲轴N20发动机采用钢制的锻造曲轴,其中四个平衡块用来确保发动机的平稳运转,其上开有的平衡孔用来保证曲轴运转时的动平衡●活塞销偏置和曲轴偏置技术活塞销用来连接活塞与连杆,从表面看,活塞销恰好处在活塞的中心位置。
在压缩行程时,活塞在连杆的推动下上移,此时活塞的右侧紧贴气缸壁且受到的压力最大,我们也将活塞的这一侧称为次推面。
在做功行程时,活塞下移,此时活塞左侧紧贴气缸壁且受到的压力最大。
由于做功行程时气缸内的压力相比压缩行程更大,所以我们也将活塞的左侧称为主推面。
对于曲轴处在气缸中心线位置的发动机来说,当活塞到达上止点的位置并开始向下移动时,由于活塞与气缸壁之间存在间隙,所以活塞会从右侧向左侧移动,并产生一定的冲击声,此种现象也被称为敲缸。
为了防止敲缸的产生,通常在设计活塞销的位置时将其向活塞的主推面一侧偏离最大2毫米左右,当活塞换向时,活塞在缸筒内则会发生倾斜,从而起到提前换向的作用,以此减轻敲缸声,而这种活塞销的偏置肉眼几乎看不出来。
宝马的很多发动机都采用了活塞销正偏置的设计来减小敲缸声,但N20发动机的活塞销却是负偏置的设计(负偏置0.3毫米),这是为了配合宝马首次在发动机上所应用的曲轴正偏置的设计。
所谓的曲轴偏置是指曲轴的轴线向气缸中心面的一侧偏置,与活塞销偏置类似,曲轴偏置也分为向活塞主推面偏置的曲轴正偏和向活塞次推面偏置的曲轴负偏。
通过上图可以清楚地看到N20发动机的曲轴轴线偏离气缸的中心面(正偏置14毫米)。
通常来说,如果活塞销与曲轴都采用正偏置的设计,会对减小敲缸声起到相反的作用,所以N20发动机采用了活塞销负偏置和曲轴正偏置相结合的方式,这样可以最大化地减小敲缸声,而这样做的缺点就是会增加活塞主推面的摩擦。
曲轴偏置的设计还有一个好处就是在做功行程时,连杆更接近于垂直状态,这样可以更多地将燃烧产生的压力作用于曲轴,同时也减小了活塞在气缸壁上的压紧力和摩擦,从而提高活塞运动时的效率。
总的来说,N20发动机通过活塞销负偏置和曲轴正偏置的设计,最终减小了敲缸声,并且提高了发动机的工作效率。
●活塞N20发动机的高功率版和低功率版反应在硬件上,主要是活塞顶部的形状不同,从而导致两种版本的压缩比不同。
高功率版通过更大的增压值来获取更高的动力输出,为了减小爆震情况的发生,它的压缩比为10:1;而低功率版刚好相反,因此可以相应地提高压缩比,低功版发动机的压缩比为11:1。
●凸轮轴N20发动机的凸轮轴为空心结构,在提升强度的同时也降低了重量。
凸轮轴上的凸轮等相关部件通过热压工艺直接压到凸轮轴上,此种工艺能够有效提升凸轮轴的制造精度。
●Double-VANOS可变气门正时系统N20发动机应用了最新一代的Double-VANOS进、排气门双可变气门正时系统,相比应用于N55发动机上的VANOS系统,新一代VANOS系统对正时的调节更快,而与N55发动机相同的是其进、排气门的最大调整范围(进气门35°,排气门27.5°),同时通过对电磁阀的油路以及相应结构的改进,新一代VANOS降低了对机油中污染物的敏感度。
在拆解的很多零部件上都可以看到二维码的标识,这些标识在发动机装配时通过扫码就可以确定这批零部件是否是这台发动机所需,提高了装配效率,同时也能对零部件的生产日期、流向等进行详细查询。
●第三代Valvetronic电子气门升程系统N20发动机采用了与N55发动机相同的第三代Valvetronic电子气门升程系统,它的特点是带动偏心轴旋转的伺服电机的尺寸更小,同时用来检测偏心轴旋转角度的传感器也集成在了伺服电机内。
除此之外,它的工作原理没有任何变化,依然是可以对进气门侧的气门升程进行从0.3毫米到9.9毫米之间的无级调节。
下面这段视频非常形象、直观地介绍了Valvetronic电子气门升程系统的工作原理,请点击播放。
更多精彩视频,尽在汽车之家视频频道此外,N20发动机排气门侧的气门还应用了气门充钠技术,这种技术将气门杆设计为中空结构,然后将金属钠充入其中。
在发动机正常的工作温度下,处于液态的金属钠会随着气门的开闭而上下运动。
由于钠的比热容较大,所以它能够很好地吸收来自气门头部的热量并进行传导,这就降低了气门在恶劣工作环境下的温度。
●双涡管涡轮增压器N20发动机使用了一台与N55发动机相同的双涡管涡轮增压器,所谓的双涡管是指有两条互不干涉的管路都通向废气涡轮侧。
对于四缸发动机来说,根据1-3-4-2的气缸做功顺序,将1、4缸组成一条管路,2、3缸组成另一条管路。
这种双涡管的结构设计可以减小排气干涉,让排气压力更为平稳持续,同时双涡管的结构减小了每个涡管的截面积,从而提高了排气气流的速度,最终起到减小涡轮迟滞和提升增压的效果。
N20发动机的排气歧管和涡轮增压器焊接集成在了一起,涡轮和叶轮的直径通过对比“1角”硬币来进行直观地了解。
该涡轮增压器通过机油和冷却液共同进行散热,其中冷却液的水道由单独的电动水泵来控制,当车辆熄火后,在电动水泵的驱动下,冷却液依然可以对涡轮增压器进行散热。
●真空泵由于加入了涡轮增压系统,所以进气管路在增压模式下难以提供符合标准的真空度,因此N20发动机也设计了与N55发动机相同的真空泵来获取真空。
真空泵安装在进气凸轮轴的一端,随着凸轮轴的旋转来产生真空,产生的真空将提供给制动助力器以及控制涡轮增压器中废气旁通阀的电子伺服装置。
●平衡轴由于四缸发动机的做功间隔角相比六缸发动机更大,所以N20发动机在运转平顺性方面可以说具有先天的劣势。
为了尽可能减小和平衡发动机的振动,N20发动机应用了平衡轴技术。
在发动机曲轴的下方,是一个叠加布置(上下布置)的平衡轴机构,它由曲轴通过链条进行驱动,其转速是曲轴的2倍。
此外它的另一端连接机油泵,并驱动其运转。
N20发动机的这套平衡轴机构的设计较为特殊,一是采用了叠加的布置形式(与传统分布于曲轴两侧相比),二是两个平衡轴的转速相同,方向相反,且是曲轴转速的2倍。
这说明该平衡轴主要用来减小发动机的二阶振动,而对于占整个振动70%以上的一阶振动,或许已经通过位于曲轴上的平衡块很好地加以了解决。
●可变排量机油泵发动机中的机油不仅要提供润滑、冷却等功能,同时还要用来传递作用力(比如Double-VANOS系统),因此,机油泵既要确保充足的供油量,还要保证足够的机油压力,否则系统的相关部件将难以正常工作。
除此之外,在满足供给需求的条件下,工程师还希望机油泵的功率尽可能小,这样就可以降低发动机的负荷。
N20发动机采用了与N55发动机相同的可变排量机油泵,该机油泵是由发动机电脑根据发动机的运转情况来调整机油泵的功率,从而供给最适合的机油量,这样就可以在不影响机油供给的前提下,尽可能减小发动机的负荷。