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1、BMW 售后服务培训 发动机 N42 培训班工作资料 提示 本学员手册中所包含的信息仅适用于 BMW 售后服务培训班的学员。 有关技术数据方面的更改/补充情况请参见“客户技术服务”的相关信息。 2000 BMW AG 慕尼黑，德国。未经 BMW AG（慕尼黑）的书面许可不得翻印本手册的任何部分 VS-42 MFP-HGK-BRK-N42 N42 发动机 BMW AG, Service Training 目录 页码 第 1 章 序言 1 历史 1 未来 2 Valvetronic 工作原理 3 新一代发动机 NG4 5 - 简介 5 - 技术数据 7 - 满负荷特性曲线 8 第 2 章 N42
2、发动机机械机构 11 新鲜空气导管 11 - 可变进气装置 DISA，N42B20 12 - 曲轴箱通风 13 排气系统 14 - 系统概览 14 - 带催化转换器的排气歧管 15 - 中间消音器和后消音器 15 皮带传动机构和附属总成 16 - 皮带传动机构 16 - 发电机 17 - 其它附属总成 18 整个气缸盖 19 - 气缸盖罩 19 - 气缸盖 20 - 真空泵 20 - 链条传动机构 21 双 VANOS 23 - 简介 23 - VANOS 的组件 23 - VANOS 的工作原理 25 全可变气门机构 29 - 简介 29 - 气门行程调节装置组件 30 - 气门行程调节装置
3、工作原理 32 - Valvetronic 调节图 35 发动机缸体 36 - 曲轴箱 36 - 曲轴 39 - 连杆和活塞 40 - 平衡轴和油底壳 42 N42 发动机 BMW AG, Service Training 冷却系统 43 - 冷却液循环回路 43 - 水泵 45 - 节温器 46 润滑系统 47 - 机油回路 47 - 机油泵 48 - 机油压力调节 48 - 机油滤清器和机油冷却 50 其它提示 52 - 燃油混合气制备/燃油箱通风 52 - 自调式离合器 SAC 52 第 3 章 N42 发动机管理系统 53 ME 9.2 的新特点 53 - 简介 53 - ME 9.2
4、 控制单元概览 54 - 组件 56 ME 9.2 功能描述 58 - VANOS 58 - 二次空气系统 59 - 空气系数调节 60 - 环境压力/进气管压力传感器 63 电子气门调节系统（Valvetronic） 65 - 简介 65 - Valvetronic 控制单元概览 65 - Valvetronic 控制单元 65 - 偏心轴传感器 67 - 偏心轴调节电机 70 - 怠速调节 71 控制单元线脚布置 72 - ME 9.2 控制单元线脚布置 72 - Valvetronic 控制单元线脚布置 76 N42 发动机 - 1 - 序言 历史 带有直接喷射装置的现代涡轮增压柴油发动
5、机是真正的高技术动力 总成。利用这些发动机可以进一步降低耗油量，同时侵入了以前汽油 发动机所独有的功率范围。 过去几年来汽油发动机达到了较高的功率水平， 耗油量降低了 10%， 同时排放限值达到了最低。 请记录为达到这些目标而采取的措施： _ _ _ _ _ _ _ _ 但是在此期间汽油发动机与柴油发动机之间耗油量的差距明显加大。 汽油发动机上的直接喷射和采用全可变气门机构的免节气负荷控制 等方案具有较大的潜力，从而使其在部分负荷下的耗油量接近现代柴 油机。 N42 发动机 - 2 - 未来 将来的目标是满足以下客户和法规要求： - 降低耗油量 - 提高动力性 - 提高舒适性 - 降低排放 -
6、 改善成本/收益比例 对发动机来说，改善耗油量意味着提高效率。有三种可行的技术方案 用于提高效率： - 提高发动机效率 （例如直接喷射及空气过量，可变压缩比等） - 降低摩擦功损失 （例如较好的机油，滚子式气门摇臂等） - 避免气缸换气损失 （例如全可变气门机构） 在这三种方案中避免气缸换气损失的改进潜力最大，原则上可以在任 何节气门控制式发动机上使用。 VANOS Valvetronic 汽油直接喷射 高压效率 + + + 换气功 o + + 排放特性 + + - 满负荷 + + +(+) + = 很好；+ = 好；o = 一般；- = 差； 采用全可变气门机构的免节气负荷控制在降低耗油量的
7、潜力方面接 近采用直接喷射的汽油发动机，而没有明显的原则性弱点。 在 BMW 车辆上将全可变气门机构与双 VANOS 一起称为 Valvetronic。 利用 Valvetronic 可以有效改善耗油量， 但是没有直接喷射在排气性 能方面的缺点。 N42 发动机 - 3 - Valvetronic 工作原理 Valvetronic 工作原理与身体用力时人的行为反应相似。假设您去散 步。身体吸入的空气量通过肺来调节。如果现在身体处于静止状态， 那么通过肺吸入的空气量肯定不会象用力时那样多，也不会用毛巾堵 住嘴来调节空气量。 从 Valvetronic 的新鲜空气进气角度来看“取消”了节气门（毛巾
8、） 。 气门行程根据空气需要量来调节。 就像以下 P-V 示功图所示的那样，这一点在技术方面也可以找到依 据。 KT-6299 KT-6298 插图 1：气缸换气图对比，左侧不带 Valvetronic，右侧带 Valvetronic 索引 说明 索引 说明 P 压力 AOE 排气门开启 OT 上止点 AS 排气门关闭 UT 下止点 Z 点火时刻 EOE 进气门开启 1 作功功率 ES 进气门关闭 2 压缩功率 盈余 损失 盈余 损失 N42 发动机 - 4 - 名称为“盈余”的上部区域就是燃油燃烧时获得的功率。名称为“损 失”的下部区域是气缸换气功。为了使燃烧后的废气从气缸中排出并 将新鲜空
9、气吸入气缸内，这是必须消耗的能量。 在 Valvetronic 发动机进气过程中节气门几乎一直完全开启。 负荷控 制通过气门关闭时刻实现。与通过节气门控制负荷的普通发动机相 比， 其进气装置内不产生真空， 就是说不需要为产生真空而消耗能量。 通过降低进气过程中的功率损失可提高效率。 在前面的视图中左侧是功率损失相对较大的普通工作方式。 从右侧视图中可以看出功率损失较低。 与柴油发动机相比，传统汽油发动机的进气量通过加速踏板和节气门 来调节并在理想混合比（=1）时喷入相应数量的燃油。 与分层进气的汽油直接喷射相比，进气量在这个系统中通过 Valvetronic 来调节并借此实现 =1 模式。 不
10、必使用费用较高且对硫敏感的废气再处理装置。 记录区： _ _ _ _ _ _ _ N42 发动机 - 5 - 新一代发动机 NG4 - 简介 新一代发动机 NG4 逐渐接替了发动机 M43TU。N42 发动机是新 型 4 缸发动机系列的基础，是全新开发的产品。Valvetronic（全可 变气门机构及双 VANOS）首次在这个发动机系列中引入。 因此 Valvetronic 一直称为一个系统， 这个系统以可变方式调节进气 门的气门正时和气门行程。 插图 2：N42 发动机 KT-7644 N42 发动机 - 6 - 以下表格中列出了具有突出特点的两个 N42 发动机型号。 发动机 特点 N42
11、B18 带 Valvetronic（双 VANOS 和气门行程调节）的发动机 N42B20 带 Valvetronic（双 VANOS 和气门行程调节）和 DISA 的发动机 以下表格列出了 N42 发动机在各车型上的计划批量使用日期： 车型 发动机 计划引入日期 316ti E46/5 N42B18 04/01 316i E46/4/3 N42B18 03/02 318i E46/2/3/4/C N42B20 09/01 318ti E46/5 N42B20 03/02 除了 N42 发动机外还将提供 N40B16 发动机。这款发动机也属于 NG4 发动机系列，但是没有 Valvetroni
12、c。该发动机带有一个双 VANOS 和一个 DISA（可变进气装置）。该发动机按规定在希腊和 葡萄牙使用。 增加 NG4 发动机系列产品的工作已列入计划。 本制作手册时还没有 详细信息。 记录区： _ _ _ _ _ _ _ _ N42 发动机 - 7 - - 技术数据 发动机 N42B18 N42B20 类型 4 缸 直列 4 缸 直列 排量（cm3） 1796 1995 缸径/行程（mm） 84/81 84/90 气缸间距（mm） 91 91 曲轴主轴承直径（mm） 4 x 56 1 x 65 4 x 56 1 x 65 曲轴连杆轴承直径（mm） 50 50 功率（kW） 对应转速（rpm） 85 5500 105 6000 扭矩（Nm） 对应转速（rpm） 175 3750 200 3750 限速转速（rpm） 6500 6500 压缩比 10.2 10.0 每缸气门数 4 4 进气门直径（mm） 32 32 排气门直径（mm） 29 29 进气门行程（mm） 0.3 - 9.7 0.3 - 9.7 排气门行程（mm） 9.7 9.7 凸轮轴开启角度 E
