雷克萨斯CT200h发动机技术培训课件

1、车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用1目录单击章节标签车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用2 发动机总述 发动机特性 气门机构 润滑系统 冷却系统 进气和排气系统 燃油系统 排放控制系统 点火系统 发动机控制系统车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用3发动机总述2ZR-FXE 2ZR-FXE 发动机是新研发的配备 VVT-i、ETCS-i 和 EGR 控制系统的直列 4 缸、1.8 升、16 气门 DOHC 发动机-A -W -V车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用4发动机总述规格车型CT200h发动机2ZR-FXE气缸数和排列形式4 缸、直列气门机构16

2、 气门、DOHC、链条传动、配备 VVT-i排量 cm3 (cu. in.)1,798 (109.7)缸径 x 行程 mm (in.)80.5 x 88.3 (3.17 x 3.48)压缩比13.0最大输出功率 kW (HP) rpm73 (98) 5,200最大扭矩Nm (ft.lbf) rpm-A142 (105) 4,000-W、-V142 2,800 至 4,400点火顺序1 3 4 2机油等级API SL、SM 或 ILSAC机油容量 升 (US qts，Imp. qts)净容量4.7 (5.0, 4.1)带机油滤清器4.2 (4.4, 3.7)不带机油滤清器3.9 (4.1, 3.

3、4)-A -W -V车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用5发动机总述规格车型CT200h发动机2ZR-FXE气门正时进气打开29至 -12BTDC关闭61至 102ABDC排气打开31BBDC关闭3ATDC排放标准-A标准AT-PZEV*1Tier2*2排气尾管LEVII-SULEV、SFTP*1Tier2-Bin3、SFTP*2燃油蒸汽LEVII-Zero Evapo、ORVR*1Tier2、ORVR*2-W、-V欧 V发动机使用质量*3（参考）kg (lb)90 (198)*1：CARB加州空气资源委员会*2：EPA环境保护局*3：所示数字为不包括冷却液和机油的零件重量-A -W

4、 -V车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用6发动机总述主要特征液压间隙调节器EGR 阀进气 VVT-i 系统滚子式摇臂偏置曲轴加长型铱尖火花塞电动水泵-不再使用多楔带EGR 冷却器-A -W -V车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用7发动机总述特征系统系统项目项目发动机总述采用具有高膨胀比的阿特金森循环。发动机特性 采用铝制气缸体。 采用偏置曲轴。 采用刺型缸套。 燃烧室采用锥形挤压式。 各活塞裙部有树脂涂层。 采用低张力活塞环。气门机构 采用 VVT-i（智能可变气门正时）系统。 采用液压气门间隙调节器。 采用滚子式摇臂。 采用正时链条和链条张紧器。润滑系统采用带可换式滤

5、芯的机油滤清器。冷却系统采用电动水泵。进气和排气系统 采用塑料进气歧管。 采用无连杆式节气门体。 采用不锈钢排气歧管。 采用废气余热再循环系统。 主消声器采用双路排气控制系统。-A -W -V车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用8发动机总述特征系统系统项目项目燃油系统 采用无回流燃油系统。 采用 12 孔型喷油器。 采用快速连接器。点火系统 采用 DIS（直接点火系统）。 采用加长型铱尖火花塞。蛇形带驱动系统不再使用多楔带。排放控制系统 采用直流电动机型 EGR 阀。 采用水冷型 EGR 冷却器。 采用 2 个 TWC（三元催化转化器）。 采用燃油蒸汽排放控制系统。发动机控制系统 采

6、用 MRE（磁阻元件）型 VVT 传感器。 采用 ETCS-i（智能电子节气门控制系统）。 采用制动超控系统。 增加了 DTC P219A（B1 空燃比失调）。 将 DTC 存储到 ECM 中 EEPROM 的功能。（永久 DTC）-A -W -V车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用9发动机总述识别信息如下图，发动机系列号压印在发动机气缸体上发动机系列号-A -W -V车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用10发动机特性气缸盖凸轮轴壳从气缸盖别离出来，简化了气缸盖结构29锥形挤压 气缸盖 凸轮轴壳 气缸体凸轮轴 轴承盖 -A -W -V车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技

7、师使用11发动机特性气缸体 采用刺型缸套以提高冷却性能大约 1.0 mm (0.039 in.)附着性能提高且接触面积增加缸套横截面外侧气缸套气缸体备注备注：使用此缸套无法镗缸。机油别离器机油别离器盖-A -W -V车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用12发动机特性活塞 活塞由铝合金制成，以使其紧凑和轻量化树脂涂层活塞裙部PVD物理气相沉积涂层锥形挤压式-A -W -V车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用13发动机特性曲轴上轴承 改变了机油槽的形状，使机油泄漏量减少，从而减小了机油泵容量曲轴上轴承曲轴下轴承机油槽油槽末端机油泄漏量较小油槽末端机油泄漏量较大浅深浅-A -W

8、-V车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用14维修要点发动机特性安装轴承 将曲轴上轴承置于机油槽上方并测量位置1 号、号、2 号、号、4 号和号和 5 号轴颈号轴颈3 号轴颈号轴颈BCA游标卡尺A轴承轴颈 “A：0.5 至至 1.0 mm0.020 至至 0.039 in. “B和和“C的差值：的差值： 0.7 mm (0.028 in.)或更小或更小-A -W -V车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用15维修要点发动机特性安装轴承 将曲轴下轴承和连杆轴承置于中心并测量位置“A和和“B的差值的差值曲轴下轴承：曲轴下轴承：0.7 mm (0.028 in.) 或更小或更小连杆轴

9、承：连杆轴承：0 至至 0.7 mm0 至至 0.028 in.游标卡尺AB-A -W -V车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用16气门机构概述 气门机构由滚子式摇臂、液压间隙调节器和 VVT-i 系统组成凸轮轴正时齿轮凸轮轴正时链轮液压间隙调节器滚子式摇臂链条张紧器- 棘轮型止回机构正时链条8 mm 链节距正时链条7 mm 链节距排气凸轮轴进气凸轮轴气门活塞-A -W -V车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用17气门机构液压间隙调节器 利用油压和弹簧力保持恒定的零气门间隙柱塞油道单向球弹簧单向球柱塞弹簧低压室高压室零气门间隙油道-A -W -V车身电气车型概述发动机混合动

10、力系统底盘技师使用18维修要点气门机构液压间隙调节器 更换发动机机油的程序1. 使用 SST 按下单向球液压间隙调节器SST：09276-75010正确正确错误SST-A -W -V车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用19维修要点气门机构液压间隙调节器 更换发动机机油的程序2. 将液压间隙调节器浸入干净的发动机机油中，然后使用 SST 压缩并回位柱塞 5 至 6 次干净的发动机机油-A -W -V车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用20维修要点气门机构液压间隙调节器 更换发动机机油的程序3. 用手指按压柱塞并检查柱塞是否堵塞如果 3 次试验后柱塞压缩，那么用新的更换-A -

11、W -V车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用21润滑系统概述 余摆线齿轮型机油泵 采用带可换式滤芯的机油滤清器可换式滤芯型机油滤清器4 个机油喷嘴机油泵-A -W -V机油控制阀机油喷嘴输油管气缸体车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用22目的地目的地保养间隔保养间隔美国正常条件每 5,000 英里或 6 个月进行一次检查每 10,000 英里或 12 个月进行一次更换恶劣条件每 5,000 英里或 6 个月进行一次更换欧洲正常条件每 15,000 公里/9,000 英里或 12 个月进行一次更换恶劣条件每 7,500 公里/4,500 英里或 6 个月进行一次更换海湾国家正

12、常条件每 10,000 公里或 12 个月进行一次更换恶劣条件每 5,000 公里或 6 个月进行一次更换发动机机油滤清器与发动机机油同时更换润滑系统发动机机油保养方案-A -W -V车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用23EGR 冷却器冷却系统概述 节温器位于进水口壳以保持冷却系统内适宜的温度分布水泵加热器散热装置气缸体气缸盖散热器储液罐节气门体：发动机冷却液流向废气余热再循环系统进水口壳节温器-A -W -V车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用24冷却系统电动水泵 新采用了电动水泵以提高预热性能并减少冷却损失电动水泵电动水泵轴电动机定子叶轮-A -W -V车身电气车型概

13、述发动机混合动力系统底盘技师使用25松开散热器放水螺塞。拆下储液罐盖并排空冷却液。拧紧散热器放水螺塞。松开排气阀。从储液罐注入口加注 SLLC，直至冷却液从排气阀流出。拧紧排气阀。维修要点冷却系统发动机冷却液的更换 重新加注方法散热器放水螺塞储液罐盖排气阀-A -W -V项目项目容量容量 发动机冷却液配备废气余热再循环系统6.9 升 (7.3 US qts, 6.1 Imp. qts)未配备废气余热再循环系统6.5 升 (6.9 US qts, 5.7 Imp. qts)车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用26维修要点冷却系统发动机冷却液的更换 重新加注方法将 SLLC 添加到储液罐

14、的 B 线。挤压散热器软管数次，然后检查冷却液液位。如果冷却液液位低，那么添加冷却液。使发动机处于检查模式。安装储液罐盖。对冷却系统进行放气。使发动机暖机直至节温器开启。 节温器开启时，使冷却液循环数分钟。发动机暖机后，使其怠速运转 7 分钟或更长时间。停止发动机，等待发动机冷却液降至环境温度。重复步骤 1) 至 3) 直至冷却液液位不降低。发动机冷却后，检查并确认冷却液液位位于 FULL 和 LOW 之间。B 线FULLLOW-A -W -V车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用27双路排气控制系统进气和排气系统概述 采用废气余热再循环系统以缩短发动机暖机所需的时间排气歧管 废气余热

15、再循环系统-A 和 W 车型-A -W -V阀门主消声器 空气滤清器 车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用28进气和排气系统废气余热再循环系统 废气余热再循环系统利用来自废气中的热能加热发动机冷却液排气管废气控制执行器阀门发动机：发动机冷却液：废气-A -W发动机冷却液温度传感器流入 流出组合仪表排气管车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用29进气和排气系统废气余热再循环系统此系统利用执行器翻开和关闭内置于中央排气管总成的阀门来改变管内的废气流动排气管废气控制执行器阀门关闭阀门关闭冷却液温度低冷却液温度低阀门翻开阀门翻开冷却液温度上升冷却液温度上升杆阀门-A -W车身电气车型

16、概述发动机混合动力系统底盘技师使用30组合仪表进气和排气系统废气余热再循环系统 如果发动机冷却液温度过高，水温警告指示灯将亮起-A -W如果阀门卡滞冷却液温度升高发动机发动机冷却液温度传感器发动机冷却液温度传感器过热过热亮亮起起水温警告指示灯车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用31燃油系统概述 采用无回流燃油系统以减少燃油蒸汽排放喷油器 (x 4)燃油泵总成- 燃油泵- 燃油滤清器- 压力调节器- 燃油表传感器- 炭罐*：W 和 V 车型燃油箱燃油输油管-A -W -V燃油箱盖车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用32排放控制系统概述 采用 EGR 控制以实现高燃油效率TWC

17、*：A 车型炭罐*ECM空燃比传感器加热型氧传感器炭罐滤清器*-A -W -VEGR 冷却器EGR 控制阀PCV 阀歧管绝对压力传感器清污 VSV车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用33排放控制系统EGR 阀和 EGR 冷却器 采用步进电动机型 EGR 阀以精确控制 EGR 废气流量 EGR 冷却器冷却废气EGR 冷却器冷却器EGR 控制阀控制阀A - A 横截面AA发动机冷却液EGR 废气自 EGR 冷却器至进气歧管阀门线圈-A -W -V车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用34排放控制系统燃油蒸汽排放控制系统 此系统使燃油箱内产生的燃油蒸汽进入炭罐，防止其释放到大气中清

18、污 VSV泵模块泵模块炭罐泄漏检测泵空气滤清器燃油切断阀燃油加注单向阀燃油箱通风阀ECM炭罐压力传感器清污管路通风管路进气管路-A车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用35点火系统火花塞 采用加长、细电极型铱尖火花塞火花塞电装公司：火花塞电装公司：SC20HR六角六角 14M12铱 火花塞间隙 1.1 mm (0.04 in.) 铂水套-A -W -V车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用36发动机控制系统发动机控制系统的主要零部件 系统控制表零部件零部件概述概述数量数量质量空气流量计热丝型1曲轴位置传感器转子齿拾波线圈型 36-21凸轮轴位置传感器转子齿MRE（磁阻元件）型

19、31节气门位置传感器非接触型1爆震控制传感器内置压电元件型1加热型氧传感器带加热器的杯型1空燃比传感器带加热器的平面型1发动机冷却液温度传感器热敏电阻型1喷油器12 孔型4-A -W -V车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用37发动机控制系统发动机控制系统的主要零部件 主要零部件位置分布图爆震控制传感器EGR 阀发动机冷却液温度传感器喷油器质量空气流量计歧管绝对压力传感器电动水泵节气门体曲轴位置传感器加热型氧传感器空燃比传感器凸轮轴位置传感器点火线圈OCV-A -W -V车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用38发动机控制系统EGR 控制系统 此系统将一些 EGR 废气循环至

20、燃烧室以提高燃油经济性歧管绝对压力传感器曲轴位置传感器发动机冷却液温度传感器质量空气流量计进气温度传感器动力管理控制 ECU (HV CPU)-A -W -V加速踏板位置传感器节气门位置传感器信号节气门控制EGR 冷却器EGR 阀EGR 废气EGR 阀控制阀控制ECM发动机车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用39发动机控制系统混合动力系统输出功率时间限制踩下加速踏板踩下两个踏板限制混合动力系统输出功率制动超控系统 概述 行驶过程中，踩下加速踏板的同时踩下制动踏板时，此系统可能会限制混合动力系统输出功率，有助于制动性能-A -W -V满足运行启动条件车身电气车型概述发动机混合动力系统底

21、盘技师使用40带转换器的逆变器总成发动机控制系统制动超控系统 系统图车轮转速传感器 (x 4)节气门控制电动机加速踏板位置传感器加速踏板位置车速-A -W -V防滑控制 ECUECM动力管理控制 ECU (HV CPU)此系统将用于混合动力系统输出功率控制的加速踏板位置值降至预定值MG ECU制动主缸压力带主缸的制动助力器 车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用41发动机控制系统制动超控系统 运行启动条件加速踏板位置大于预定值制动主缸压力大于预定值车辆正在减速减速判断为 ON*车速大于预定值是否否否否是是是混合动力系统输出功率时间限制满足运行启动条件*：根据加速踏板位置和车速的情况，有

22、时不进行减速判断-A -W -V由加速踏板实际位置得出的混合动力系统输出功率车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用42发动机控制系统制动超控系统 减速判断 采用减速判断以准确判定客户的减速意图加速踏板位置加速踏板位置松开制动主缸压力大于预定值且减速判断为 ON= 车辆正在减速时，系统运行制动主缸压力大于预定值时，系统运行不使用减速判断不运行未满足运行启动条件完全踩下-A -W -V车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用43发动机控制系统制动超控系统 运行停止条件否是混合动力系统输出功率时间恢复满足运行停止条件混合动力系统输出功率时间限制满足运行启动条件-A -W -V制动主缸压

23、力降至预定值或踩下或松开加速踏板车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用44维修要点发动机控制系统制动超控系统检查由于与此功能相关的零件发生故障，制动超控系统误运行。 检查以下零件并诊断：制动主缸压力加速踏板位置传感器转速传感器-A -W -V车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用45维修要点发动机控制系统制动超控系统 检查 检查与制动超控系统相关的零件-A -W -V程序程序检查 DTC将检测仪*连接到 DLC3。将电源开关置于 ON (IG) 位置并打开检测仪*。进入以下菜单：System Select / Health Check检查 DTC。检查制动主缸压力将检测仪*连接

24、到 DLC3。将电源开关置于 ON (IG) 位置并打开检测仪*。进入以下菜单：Powertrain / Hybrid Control / Data List / Master Cylinder Ctrl Trq读取检测仪*上显示的值。制动踏板状态制动踏板状态数据表数据表Master Cylinder Ctrl Trq松开0 Nm踩下值根据制动踏板压力而改变*：使用 Techstream 或智能检测仪车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用46维修要点发动机控制系统制动超控系统 检查 检查与制动超控系统相关的零件-A -W -V程序程序检查加速踏板将检测仪*连接到 DLC3。将电源开关置

25、于 ON (IG) 位置并打开检测仪*。进入以下菜单：Powertrain / Hybrid Control / Data List / Accel Pedal Pos #1, Accel Pedal Pos #2读取检测仪*上显示的值。加速踏板状态加速踏板状态数据表数据表Accel Pedal Pos #1Accel Pedal Pos #2松开 踩下 松开值根据加速踏板操作平稳变化*：使用 Techstream 或智能检测仪车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用47维修要点发动机控制系统制动超控系统 检查 检查与制动超控系统相关的零件-A -W -V程序程序检查车速将检测仪*连接到

26、 DLC3。将电源开关置于 ON (IG) 位置并打开检测仪*。进入以下菜单：Powertrain / Hybrid Control / Data List / Vehicle Spd读取检测仪*上显示的值。车辆状况车辆状况数据表数据表车辆停止0 km/h (0 mph)车辆以 16.1 至 64.4 km/h（10 至 40 mph）之间的速度恒速行驶以恒速行驶时无较大波动*：使用 Techstream 或智能检测仪车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用48维修要点发动机控制系统制动超控系统 检查 检查与制动超控系统相关的零件-A -W -V程序程序检查车速将检测仪*连接到 DLC3

27、。将电源开关置于 ON (IG) 位置并打开检测仪*。将电源开关置于 ON (READY) 位置。进入以下菜单：Chassis / ABS/VSC/TRAC / Data List / All Data / FR Wheel Speed、FL Wheel Speed、RR Wheel Speed 和 RL Wheel Speed读取检测仪*上显示的值。车辆状况车辆状况数据表数据表车辆停止0 km/h (0 mph)车辆以 16.1 至 64.4 km/h（10 至 40 mph）之间的速度恒速行驶以恒速行驶时无较大波动*：使用 Techstream 或智能检测仪车身电气车型概述发动机混合动力系

28、统底盘技师使用49维修要点发动机控制系统制动超控系统 检查 根据以下程序检查制动超控系统的工作情况或有无异常-A -W -V程序程序将检测仪*连接到 DLC3。将电源开关置于 ON (IG) 位置并打开检测仪*。行驶满足以下条件：车速大于预定值。行驶时，在踩下加速踏板的同时踩下制动踏板。进入以下菜单：Powertrain / Hybrid Control / Data List / Accel Pedal Pos #1, Accel Pedal Pos #2确认系统工作正常行驶时，“Accelerator Degree”的值根据“Accel Pedal Pos #1”的值而改变。“Accele

29、rator Degree”的值改变，而“Accel Pedal Pos #1”的值恒定时，可确认系统正在工作。*：使用 Techstream 或智能检测仪车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用50维修要点发动机控制系统制动超控系统检查确认制动超控系统工作检查并确认“Accelerator Degree的值改变，而“Accel Pedal Pos #1的值恒定-A -W -V数据表图表Accel Pedal Pos #1Accelerator Degree：配备制动超控系统：未配备制动超控系统车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用51维修要点发动机控制系统制动超控系统行驶时的本卷

30、须知车辆行驶时行驶时不要同时踩下加速踏板和制动踏板。 同时踩下加速踏板和制动踏板可能限制混合动力系统的输出功率尽管制动超控系统正常工作，客户可能会感觉到车辆表现奇怪。 确认系统的工作情况并向客户解释此系统的情况-A -W -V车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用52发动机控制系统空燃比失调 ECM 监测各气缸之间的空燃比差异。空燃比差异超过规定值时，ECM 存储 DTC 并亮起 MILDTC 编号检测项目DTC 检测条件故障部位P219AB1 空燃比失调各气缸之间的空燃比差异超过规定值（单程检测逻辑） 喷油器 进气系统 排气系统漏气 点火系统 压缩压力 ECM附加附加 DTC-A车身

31、电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用53维修要点发动机控制系统空燃比失调 监测方法 A/F 传感器监测法监测方法A/F 传感器监测法满足以下条件时，ECM 通过 1 个发动机循环中的 A/F 传感器输出波动监测失调。 A/F 传感器状态：激活 发动机转速：2,000 至 2,500 rpm 发动机冷却液温度：75 C (167 F) 或更高 质量空气流量：16 至 22 g/s 燃油系统状态：闭环 大气压力：76 kPa (570 mmHg) 或更大-A车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用54维修要点发动机控制系统监测方法曲轴位置传感器监测法第一次判断满足以下条件时，行驶车辆时

32、进行第一次判断。 ECM 通过发动机转速波动监测失调。 A/F 传感器状态：激活 发动机转速：1,800 至 2,200 rpm 发动机冷却液温度：75 C (167 F) 或更高 发动机负载：35 至 50 % 蓄电池电压：11 V 或更高第二次判断第一次判断结果为“重新检查”时，通过在车辆停止时强制起动发动机来执行第二次判断。 A/F 传感器状态：激活 车速：低于 3 km/h (1.9 mph) 发动机转速：1,050 至 1,350 rpm 发动机冷却液温度：75 C (167 F) 或更高 蓄电池电压：11 V 或更高空燃比失调 监测方法 曲轴位置传感器监测法-A车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用55发动机强制起动维修要点发动机控制系统第一次判断第一次判断空燃比失调 监测方法 曲轴位置传感器监测法第二次判断第二次判断输出输出 P219A重新检查重新检查判定正常判定正常车辆停止？行驶停止正常异常正常异常规定值故障阈值正常正常异常异常灰色区域灰色区域需要重新检查需要重新检查-A车身电气车型概述发动机混合动力系统底盘技师使用56维修要点发动机控制系统空燃比失调 确认行驶模式 执行确认行驶模式可完