1.3.2.1发动机热量管理系统使用带有电动冷却液泵的冷却系统时,可以充分发挥传统冷却系统的优点。热量管理系统确定当前冷却需求并相应调节冷却系统。在某些情况下甚至可以完全关闭冷却液泵,如在暖机阶段让冷却液迅速加热时。发动机很热且处于关闭状态时冷却液泵继续工作,因此可能需要冷却功率(与转速无关)。除了通过特性曲线式节温器外,热量管理系统还可通过不同特性曲线控制冷却液泵,因此发动机控制单元可以根据行驶情况调整发动机温度。 发动机控制单元按以下温度范围进行控制:108℃为经济运行模式;104℃为正常运行模式;95℃为高功率运行模式;90℃为高功率运行模式且通过特性曲线式节温器调节。 发动机控制单元根据行驶情况识别到节省能量的运行范围“经济”时,发动机管理系统就会调节到较高温度(108℃)。在这个温度范围内发动机以相对较低的燃油需求量运行。温度较高时发动机内部摩擦减小。温度升高还有助于降低负荷较低情况下的油耗量。处于“高功率且通过特性曲线式节温器调节”运行模式时,驾驶员希望实现最佳发动机功率利用率。 为此需将气缸盖内的温度降至90℃。温度降低可以提高容积效率,从而提高发动机转矩发动机控制单元目前可根据相应行驶状况调节发动机到特定运行范围,从而能够通过冷却系统影响油耗量和功率。 如果发动机运行期间冷却液或机油温度过高,则会影响车辆的某些功能,以便为发动机冷却系统提供更多能量。 这些措施分为以下两种运行模式。 ①部件保护:冷却液温度在117~124℃之间;发动机温度在150~157℃之间。措施是降低空调功率(直至100%)和发动机功率②紧急情况:冷却液温度在125~129℃之间;发动机温度在158~163℃之间。措施是降低发动机功率(直至约90%)。
1.3.2.2 N20发动机冷却系统该发动机所用冷却系统与N55发动机非常相似。系统包括冷却液冷却和机油冷却。N20发动机使用机油/冷却液热交换器进行机油冷却。通过数字式发动机电子伺控系统内的热量管理协调器进行冷却系统调节(例如电动冷却液泵,特性曲线式节温器和电子扇),如图1-206所示。
冷却模块自身只有一个型号。只有在热带国家规格且带有选装配置SA840高速调校的车辆上,才附加安装一个独立式冷却液散热器(在右侧车轮罩内)。
电子扇的额定功率为600W。
图1207、图1-208展示了相关部件的安装位置和布置方式1.3.2.3 B58发动机冷却系统为了防止承受热负荷的发动机部件、发动机机油和变速器油过热,通过冷却液对其进行冷却。通过一个机械冷却液泵对冷却液循环回路内的冷却液进行循环;通过冷却液散热器将带人冷却液的热量重新传至环境空气。电子扇为冷却液散热器的工作提供支持。B58发动机冷却液循环回路,如图1-209所示在B58发动机上用所谓的热量管理模块取代了传统节温器。图1-210展示了热量管理模
块的安装位置。
热量管理模块以纯电动方式驱动,与带膨胀元件的特性曲线式节温器不同,在此与冷却液温度没有直接的物理连接。
可通过一个旋转滑阀以可变方式开启和封住不同冷却通道的开启横截面。为了准确进行旋转滑阀定位,数字式发动机电子伺控系统(DME)主要需要冷却液温度传感器提供的冷却液温度以及部件温度传感器提供的气缸盖材料温度。热量管理模块电动执行元件内的位置传感器向数字式发动机电子伺控系统(DME)提供旋转滑阀的当前位置。这样可以确定旋转滑阀的精确位置,从而使其以规定的横截面准确开启或封住不同冷却通道。
通过调节横截面,可根据运行时刻以最佳方式调节热量管理模块所连冷却通道的流量可根据需要进行发动机暖机和冷却并为附属总成提供冷却,从而降低油耗量。
热量管理模块由以下用于调节冷却需求的组件构成:旋转滑阀,连接或封住各冷却液接口;直流电机(DC),用于调节旋转滑阀的驱动装置;位置传感器,将旋转滑阀位置反馈给数字式发动机电子伺控系统(DME);传动机构,传输直流电机(DC)转矩。
1.3.2.4 N63发动机冷却系统由于采用废气涡轮增压系统且涡轮增压器以紧凑方式布置在V形区域内,N63发动机会产生很大热量,因此冷却系统具有非常重要的意义。此外还首次开发了一种间接增压空气冷却系统,即通过空气/冷却液热交换器对增压空气进行冷却发动机冷却系统和增压空气冷却系统使用两个彼此独立的冷却循环回路(图1-211)发动机冷却系统承担着散发发动机热量以及尽量保持特定运行温度恒定的传统任务。同N54发动机一样,也对两个涡轮增压器进行冷却,如图1-212所示。
N63发动机有一个通过带传动机构驱动的传统冷却液泵,但它不能使涡轮增压器在发动机关闭后继续冷却。
用于涡轮增压器冷却的电动辅助冷却液泵:N54发动机利用电动冷却液泵的继续运行功能,在发动机关闭后继续排出涡轮增压器的积热;N63发动机使用一个20W功率的附加电动冷却液泵来实现这种功能,它也可以在发动机运行期间辅助涡轮增压器冷却系统进行
工作。
系统根据以下因素接通电动辅助冷却液泵:发动机出口处的冷却液温度;发动机机油温度;喷射的燃油量。
通过喷射的燃油量计算发动机内产生的热量。
此功能与四缸发动机的热量管理系统功能相似。
电动辅助冷却液泵的继续运行时间可达30min。为了改善冷却效果,会接通电子扇。同以前一样,电子扇最长可继续运行11min,但目前需要电子扇运行的情况越来越多与N54发动机相似,当冷却液或发动机机油温度过高时,系统会影响车辆的某些功能,从而为发动机冷却系统提供更多能量,即避免产生随温度增加的负荷。
在N63发动机中,BMW首次使用了一个间接增压空气冷却系统。此系统通过一个空气/冷却液热交换器吸收增压空气的热量,如图1-213所示。
随后通过一个冷却液/空气热交换器将热量释放到环境空气中。为此增压空气冷却系统拥有一个自己的低温冷却循环回路。此回路与发动机冷却循环回路相互独立。
