1.概述。 全新凯迪拉克CTS搭载的3.6L.SIDl全铝双模智能直喷发动机,汇集了德国、北美瑞典和澳大利亚精湛的技艺和创造力倾力打造而成,在全球各种路况进行实地测试和精细调校,性能表现得到充分的验证。SID直喷发动机使用了高压、无回油系统:由发动机驱动的高压燃料泵可提供最高达12000kPa的压力。系统可在怠速状态下将燃料压力调低至3500kPa左右,并在气门完全开放的状态下升高压力。采用了分层稀薄燃烧和均质燃烧两种燃烧模式交替工作,燃烧效率高,输出功率大,同时降低了冷启动时的废气排放量。普通直喷发动机只提供均质燃烧一种模式,凯迪拉克CTS的3.6L.SIDI发动机可以在节气门半开状态下,自动采用分层注油稀薄燃烧的模式。因为这时仅在火花塞周围才需要富含汽油可触发的油气混合物,而在燃烧室的其他地方只需注入含高比例空气的油气混合物,可充分发挥燃料的经济效益。SIDI直喷发动机之所以能够实现分层注油,是因为它可控制燃烧室内的喷油过程,并在完成触发之前直接喷入燃料。这样就可以大幅度减少燃烧所需的燃料是实现这款发动机经济效益最重要的先决条件。与此同时,直喷技术允许更高的压细比3.6 L SIDI发动机的压缩比为11.3,燃烧更充分,对减少油耗也具有积极的意义。
2.燃油供给系统。
SIDl的含义是 Spark Ignition Direc Injection(点燃式缸内直喷技术),该系统将汽油直接喷入发动机气缸内,与空气混合,然后由火花塞点燃混合气,这种喷射方式可以使用更稀的空燃比和更高的压缩比(11.3),从而提高了燃油经济性,发动机的功率高且排放低(尤其在冷启动时)。SID系统由低压燃油系统和高压燃油系统组成,低压燃油系统与传统的燃油系统相同,高压燃油系统由下列部件组成:高压油泵;油轨压力调节器;高压油管;油轨和燃油压力传感器;喷油器。
(1)高压燃油系统组成高压燃油系统如图4-100所示。高压油泵位于缸盖后方,是个机械式单体泵,由排气凸轮轴上的凸轮驱动。在高压油泵上集成了电子油轨压力(FRP)调节器,它是一个由电极控制模块(ECM)控制的电磁阀,ECM以脉冲宽度调制(PWM)的方式控制油压调节器,油压调节器控制着高压燃油泵的进口阀,从而控制燃油压力(0.57~3.41V对应0.5~20MPa压力调节器,故障状态下保持在0.57V信号电压)。高压燃油压力在怠速时为3500kPa,在高负荷下最高可产生12000kPa的压力,ECM通过PWM的控制,来获得所需要的油压,当驱动线路失效时,高压油泵进入低压模式。燃油分配管用于向各喷油器分配燃油,燃油压力传感器安装在燃油分配管上,用于向ECM反馈燃油压力信息。
喷油器采用高压、直接喷油,无回路请求式设计,直接将髙压燃油喷射到燃烧室。喷油器有6个精细的机械孔,可以喷射出圆锥形的雾状燃油,如图4-101所示。喷油器末端细长,可以进行充分冷却,发动机ECM内部有DC/DC变压调节器,将12V转换成65V,通过65V电压来驱动喷油器,电容将通过喷油器放电,来使喷油器开启;之后,喷油器将利用系统的电压(12V)来维持开启的状态,同时电容将再次充电来供下一次喷油器开启使用,其工作电压波形如图4-102所示。注:常温下喷油器阻值为20Ω左右。
(2)低压燃油系统组成低压燃油系统部件组成如图4-103所示。
3.燃油系统数据。
①燃油系统压力数据如图4-104所示。
4.高压燃油系统减压。
注意:在拆卸处于燃油高压压力下的部件之前,务必为燃油系统减压,以免造成人身伤害。
减压方法有以下两种。
①发动机停机至少2h。
②用GDS2的控制功能对燃油系统进行减压。
注意:这两种减压方式都需要在拆卸工作开始前使用GDS2查看燃油高压压力,确认压力为零后再进行拆卸工作。
①将GDS2连接至车辆并使发动机息速运转。
②执行燃油系统减压程序,发动机在20~30s后停止工作,如图4-106所示。
③尝试启动发动机数次,以耗尽高压系统内的残余油液。
④查看燃油系统高压压力数据,确认燃油压力为零,否则重复步骤③直至燃油压力为零。
5.燃油系统部件拆装。
(1)高压油泵安装(图4-107)用专用工具EN-48896确认高压油泵驱动凸轮处于压缩最低位置。
(2)高压油轨和喷油器拆卸(图4-108)用专用工具EN-49248组件两侧同时旋转,使高压油轨和喷油器总成在均匀受力的情况下拆卸。
(3)喷油器维修更换前端特氟纶密封圈,正确使用各工具,避免损伤喷油器,如图4-109所示。
6.发动机电路。
凯迪拉克CTS的3.6LSID1发动机电路如图4-110所示。
