01 ? 發(fā)動機殼體

發(fā)動機殼體由發(fā)動機缸體、曲軸箱和底板、氣缸蓋、氣缸蓋罩、油底殼和密封件組成。

發(fā)動機殼體結(jié)構(gòu)

1-氣缸蓋罩；2-氣缸蓋罩密封墊；3-氣缸蓋；4-氣缸蓋密封墊；5-曲軸箱；6-密封墊；7-底板；8-油底殼密封墊；9-油底殼

發(fā)動機缸體采用壓鑄鋁合金AlSi9Cu3制成，由曲軸箱和底板組成。相同材料已在帶有鋁合金曲軸箱的四缸發(fā)動機上使用。由BMW首次使用的涂層工藝電弧絲噴涂LDS可優(yōu)化氣缸工作表面特性。

冷卻水套同樣經(jīng)過了優(yōu)化。環(huán)岸孔可改善環(huán)岸區(qū)域的冷卻效果并根據(jù)渦輪增壓發(fā)動機要求進(jìn)行了調(diào)整。

氣缸蓋罩是一個全新開發(fā)的產(chǎn)品。用于曲軸箱通風(fēng)的所有部件以及泄漏通道均采用集成方式。通過調(diào)壓閥避免在曲軸箱內(nèi)產(chǎn)生過大真空壓力。由于發(fā)動機為渦輪增壓發(fā)動機，因此曲軸箱通風(fēng)分為兩部分。根據(jù)發(fā)動機是處于增壓運行模式還是正常運行模式，可以通過不同通道進(jìn)行曲軸箱通風(fēng)。氣缸蓋罩內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖。

在正常運行模式下通過調(diào)壓閥進(jìn)行通風(fēng)，調(diào)壓閥可調(diào)節(jié)出大約38mbar真空壓力。

泄漏氣體通過氣缸1進(jìn)氣側(cè)區(qū)域的開口到達(dá)三個簧片分離器處。附著在泄漏氣體上的機油通過簧片分離器分離并沿器壁向下通過單向閥流回氣缸蓋內(nèi)。分離出機油后的凈化泄漏氣體根據(jù)運行狀態(tài)進(jìn)入進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)。

只有在進(jìn)氣集氣管內(nèi)通過真空壓力使單向閥處于開啟狀態(tài)時，即處于自吸式發(fā)動機運行模式時，才能使用標(biāo)準(zhǔn)功能。

在自吸式發(fā)動機運行模式下，進(jìn)氣集氣管內(nèi)的真空壓力使氣缸蓋罩泄漏通道內(nèi)的單向閥打開并通過調(diào)壓閥抽吸泄漏氣體。同時，真空壓力使增壓空氣進(jìn)氣管路通道內(nèi)的第二個單向閥關(guān)閉。泄漏氣體通過集成在氣缸蓋罩內(nèi)的分配管直接進(jìn)入氣缸蓋內(nèi)的進(jìn)氣通道中。

與廢氣渦輪增壓器前的潔凈空氣管以及曲軸箱相連的清潔空氣管路通過單向閥直接將新鮮空氣輸送至曲軸空間內(nèi)。曲軸空間內(nèi)的真空壓力越大，進(jìn)入曲軸箱內(nèi)的空氣量就越多。通過這種清污方式可防止調(diào)壓閥結(jié)冰。自吸氣發(fā)動機曲軸箱通風(fēng)原理如下圖。

只要進(jìn)氣集氣管內(nèi)的壓力升高，就無法再通過這種方式引入泄漏氣體。否則有可能造成增壓壓力進(jìn)入曲軸箱內(nèi)。氣缸蓋罩泄漏通道內(nèi)的單向閥關(guān)閉連接進(jìn)氣集氣管的通道，從而防止曲軸箱出現(xiàn)過壓。

由于此時新鮮空氣需求較大，因此廢氣渦輪增壓器與進(jìn)氣消音器之間的潔凈空氣管內(nèi)產(chǎn)生真空壓力。該真空壓力足夠用于打開單向風(fēng)門并在無調(diào)節(jié)的情況下直接抽吸泄漏氣體。由于此時只產(chǎn)生較低真空壓力無須進(jìn)行限制，因此泄漏氣體會繞過調(diào)壓閥。增壓模式下的曲軸箱通風(fēng)原理見下圖。

油底殼由壓鑄鋁合金制成。針對xDrive車輛，油底殼帶有驅(qū)動軸開口和主減速器固定點。由于帶有平衡軸的機油泵覆蓋整個油底殼范圍，因此可防止機油飛濺到曲軸上。通過機油回流通道回流的機油被直接輸送至油底殼內(nèi)。因此不會接觸到曲軸。

02 ? 曲柄連桿機構(gòu)

N20發(fā)動機的曲軸行程為89.6mm，由C38modBY材料制成。該曲軸為帶有四個平衡重塊以及質(zhì)量為13.9kg的鍛造曲軸。

曲軸采用五點支撐。止推軸承位于第三軸頸中央。止推軸承僅采用180°設(shè)計，安裝在軸承座上。軸承蓋內(nèi)的軸承不進(jìn)行軸向?qū)颉Ｔ诖耸褂脽o鉛雙材料軸承。曲軸軸承部件如下圖。

軸承標(biāo)記印在曲軸箱和曲軸上。為曲軸安裝新軸承時必須按照維修說明進(jìn)行。

如果如上圖所示帶有代碼“K”，則“K”表示離合器側(cè)。因此第一個代碼2為曲軸箱內(nèi)軸承5的代碼，第二個代碼3表示軸承4等。

N20發(fā)動機使用FM公司的封閉式活塞，活塞直徑為84mm。第一個活塞環(huán)是一個氮化鋼矩形環(huán)；第二個活塞環(huán)是鼻形錐面環(huán)。刮油環(huán)為帶彈簧的鋼帶環(huán)，也稱為MF系統(tǒng)。

除大車型系列外，該活塞設(shè)計用于所有壓縮比為10∶1的車型。針對大車型，活塞壓縮比提高至11∶1。在燃油質(zhì)量較低的國家和地區(qū)，也在大型車型系列上使用壓縮比為10∶1的活塞。

在活塞上帶有一個安裝位置箭頭。進(jìn)行安裝時，該箭頭始終沿發(fā)動機縱向方向指向皮帶傳動機構(gòu)。必須確?；钊惭b位置正確，否則非對稱氣門凹坑以及進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)的不同強度會相對較快地造成氣門損壞或封閉式活塞壁破裂，從而導(dǎo)致完全損壞。

03 ? 配氣系統(tǒng)

凸輪軸傳動裝置采用已有結(jié)構(gòu)設(shè)計，如下圖所示。通過平衡軸驅(qū)動機油泵運轉(zhuǎn)。為了確保平衡軸相對于曲軸的位置正確，次級鏈條傳動機構(gòu)也帶有一個鏈條張緊器。次級鏈條采用齒形鏈設(shè)計。確定平衡軸位置時須無間隙嚙合。

進(jìn)氣側(cè)滾子式氣門壓桿由鋼板制成且分為五個等級，即等級“1”至等級“5”。中間推桿目前也由鋼板制成且分為六個等級，即等級“00”至等級“05”。

凸輪軸部件結(jié)構(gòu)如下圖所示。所有管都用端蓋密封，進(jìn)氣凸輪軸上的端蓋確保由氣缸蓋通過進(jìn)氣凸輪軸為真空泵供油，排氣凸輪軸上的端蓋用于提高技術(shù)潔凈度。

04 ? 平衡軸單元

平衡軸由曲軸通過一個齒形鏈進(jìn)行驅(qū)動。齒形鏈要求曲軸和平衡軸使用特殊齒輪；齒形鏈可以優(yōu)化驅(qū)動鏈在鏈輪上的滾動過程，從而減少噪聲形成。平衡軸單元部件見下圖。

確定平衡軸相對于曲軸的位置時用一個4.5mm厚的定位心軸固定下部平衡軸，為此必須取出插在定位孔內(nèi)的密封塞。密封塞可防止在運行過程中機油流入平衡軸室內(nèi)。室內(nèi)的過多機油隨平衡軸旋轉(zhuǎn)而被帶出并通過排出口輸送回油底殼內(nèi)。平衡軸側(cè)面剖視如下圖所示。

為了確保發(fā)動機平穩(wěn)運行且發(fā)揮正常功能，必須進(jìn)行平衡軸定位。

編輯：黃飛

?