4G69 MIVEC 发动机技术要点

1、 MITSUBISHI4G69 MIVEC 发动机技术要点目录项目内容页数01发动机的结构特点202机械部分的改良803MIVEC机构2604 电控部分的改良3905点火系统5506排放控制5907冷却系统791发动机结构特点 2主要参数比项目4G69 (MIVEC)4G64排气量ml23782351内径 x 冲程mm87.0 x 100.086.5 x 100.0压缩比9.59.0气门SOHC 4气门SOHC 4气门气门尺寸mm34 / 30.5 直径 33 / 29直径气门间隙 mm0.20/0.30mm (热车)免保养(自动调整)进气控制 ETV ISC 燃油无铅无铅燃油供给ECI MU

2、LTI ECI MULTI点火线圈笔型 X 4插入型 X 2最大功率 kW/rpm120/5750100/5000最大扭力 Nm/rpm220/4000205/25003功率 (kW) 4G69 4G64性能比较4顶面正面左面右面为对应碰撞性能,发电机与动力转向泵位置对换,并增加与转向机间间隙发电机发动机外观5采用带自动张紧器的螺旋式辅机驱动系効率向上高効率真円採用内面粗度向上角内臓式電子制御各気筒独立（採用）高效率交流发电机采用带催化器的双圆管式排气歧管提高内腔表面粗糙度的铝制进气歧管曲轴转角传感器的线束装在正时齿带盖内电机式电子控制节气门各缸独立笔式点火线圈压铸铝式摇臂盖新设计的零部件高效

3、率水泵与4G64相比主要的改良内容(1/2)6吸気拡大排気化水流改良動弁系機構追加径拡大荷重低減次世代化拡大水流改良浅溝化落改良小型軽量12噴孔微粒化钣金式燃油分配管小型化风冷型步进电机式EGR阀径拡大追加軽量化低張力化軽量化軽量化軽量化新设计的零部件气缸盖扩大进气孔排气孔增加偏心改善冷却液流向动阀系增加SOHC MIVEC机构扩大气门直径降低气门弹簧负荷新一代启动机增加隔音板气缸体扩大缸径改善冷却液流向水套小型化改善落油小型轻量化12孔微粒喷油器扩大活塞直径追加钼涂层轻量化降低活塞环张力连杆轻量化平衡轴轻量化曲轴轻量化与4G64相比主要的改良内容(2/2)7发动机机械部分的改良8摇臂盖使用铸

4、铝材质的设计减少噪音。9气缸盖增加进气与排气门的直径，使口径做到最佳的改善。修改机油下落、析出孔的位置，减小机油的进入量。 10MIVECS4MIVECS4入口面积气门外径喉部直径气门座外径EXINEXINEXIN1510.24mm2(43.85相当).4G69-S4 MIVEC1085.57mm2(37.18相当).4G64-S4 MPI参数表11缸体(1/4)新型 (4G69)現行 (4G64)高度縮小(-6mm)增加连通孔(2 #, 4 #轴径）23586.59322987(+0.5)120(+27)深度减小(+27mm)为减轻重量，缸体的高度缩小（与4G63相同）。为加快预热、减低油耗

5、，水套的深度减小。为消除活塞上下运动产生的曲轴箱内压力的脉动，减小摩擦，在1#、2#和3#、4#汽缸间的缸径部隔板上增加连通孔。12缸体(2/4)机油机油 吹漏通道 曲轴轨迹 连杆轨迹 平衡轴向下移动干扰干扰机油排出孔的位置及油道的形状都经过改变。13缸体(3/4)来自水泵的冷却液进入口的形状已经过修改。4G694G64改进入水口形状断面入口部形状14缸体(4/4)为减少水套内的铸造残砂，又要保证缸孔的变形量与现在一致， 扩大缸体冷却液口的形状。 4G694G64形状変更15连杆4G694G64小端部外径缩小连杆部尺寸变细18.417.031.217.230.415.1为实现轻量化623g/个

6、530(-93)g/个 ， 改变了小端头和连杆部形状。16活塞减小活塞偏心量减小压缩高度镀钼减小火力岸17曲轴改变平衡配重的形状使曲轴的重量减轻 4G694G64平衡块形状比较(代表例 NO.1臂)肩部厚度消除184G69曲轴整体形状19平衡轴与重量减轻的活塞与连杆一样，平衡轴改变了平衡轴的不平衡配重以减轻重量。 去除平衡轴配重 20曲轴皮带盘增加驱动皮带盘的直径皮带盘轮毂使用铝材质制成铝轮毂21正时皮带 宽度缩小设计是用来减少正时皮带的摩擦以及重量 22正时罩盖整体式的曲轴角度传感器线束与正时皮带外盖 23线束接插件曲轴角度传感器曲轴角度传感器线夹子线束机油泵壳体皮带盖断面4G694G64断

7、面24进气歧管口径及长的设计可以改善低速，中速以及高速时的扭力。开口具备最佳的扩张管口形状并且改善管口的粗糙面以减少气流的阻力 25排气歧管使用双排气管及凸缘板的厚度减少 26使用大尺寸隔板油底壳 使用镀锌钢板，并且使用隔板安装在轴承盖的底部。 27MIVEC可变正时与气门升程的电子控制系统28【MIVEC目的】 MIVEC机构是在SOHC四气门发动机上设置的在低速时使两个进气门升程存在高度 差,而高速时两个进气门升程加大的凸轮切换机构. 在发动机低速工况时,依靠两个进气门的升程差来加强缸内混合气的流动,并因更 充分的燃烧来达到降低排放,减少油耗,提高扭矩的目的;在发动机高速工况时,通 过增加

8、进气门的开启时间及升程,使发动机因进气量增加而获得更高的动力输出.29气门机构与现行 4G64 S4 MPI发动机比较：进气摇臂上增加凸轮切换装置。进、排气门直径增大，性能提高。进、排气门弹簧不通用，减小摩擦（弹簧负荷减小）。2930.520ExEx2022In摇臂轴外径(mm)38223334In气门外径(mm)ExEx气门弹簧荷重 P1/P2(N)41In气门间距(mm)26In气门夹角(deg)4G64-S44G69 MIVECExIn267/718235/540267/718226/469气门机构基本截面图30MIVEC凸轮轴高升程凸轮（进气）中升程凸轮（进气）低升程凸轮（进气）排气凸

9、轮高揚程（10mm）低揚程（9.2mm）排氣少量重疊多量重疊高速模式低中速模式31排气气门正时（固定） EO:58BBDCEC:18ATDC进气气门正时MIVEC气门正时32A-AT形杆臂部活塞切换高速工况时进气侧排气侧切換油圧(潤滑油)潤滑油低升程凸轮用摇臂中升程凸轮用摇臂排气摇臂轴进气摇臂轴高升程凸轮用T形杆弹簧切换活塞T形杆臂部排气摇臂托架进气高升程凸轮进气中升程凸轮进气低升程凸轮排气升程凸轮低速工况时空摆接触臂弹簧托架MIVEC构造33动作系统示意图机油滤清器储压器组件进气侧排气侧机油控制阀组件进气摇臂A(低升程)进气摇臂B(中升程)T形杆(高速)排气侧摇臂复位弹簧机构3435低速工况

10、36 当油压控制阀在关闭状态时,进气摇臂内的切换油压小于某一定值,切换活塞不工作,高速摇臂T形杆 的两臂与两进气摇臂未锁死,进气门分别在低、中升程凸轮驱动下工作。空摆在低升程凸轮驱动下工作在中升程凸轮驱动下工作MIVEC低速工况37高速工况38在高升程凸轮驱动下工作油压控制阀开启切换油压动作当油压控制阀在开启状态时,进气摇臂内的切换油压大于某一定值,切换活塞被顶起,高速摇臂T形杆的两臂与两进气摇臂锁死,两进气门在高升程凸轮驱动下工作。MIVEC高速工况39发动机在3500rpm进行低速状态和高速状态凸轮的切换。为确保切换瞬时的油压,而不发生切换失误,特设置了储压器。储压器油压控制阀切换活塞低速

11、状态高速状态潤滑切替潤滑油压控制阀滤清器油道MIVEC动作40MIVEC机油压力控制阀（OCV)来自摇臂往油底壳来自摇臂来自缸体往摇臂机油压力控制阀关闭DUTY 0%机油压力控制阀打开DUTY 100%往油底壳来自缸体往摇臂41性能提高項目42发动机电控部分的改良43系统图1、1，4缸氧传感器2、2，3缸氧传感器3、凸轮轴位置传 感器4、水温传感器5、曲轴角度传感器6、爆震传感器7、节气门位置传 感器（主）8、节气门位置传 感器（副）9、进气温度传感器10、空气流量传 感器11、（进气压力传感器）电源电压点火开关IG点火开关IG空调开关空调负载信号空调压力传感器动力转向器开关发电机FR端油门踏

12、板位置开关油门踏板位置传感器（主、副）车速传感器M/T防手动换档开关发动机ECU大气压力传感器1、机油调节阀2、节气门伺服 系统3、喷油器4、EGR电磁阀5、净化控制 电磁阀引擎控制继电器燃油泵继电器空调压缩机继电器节气门伺服继电器点火线圈风扇控制器故障警告灯控制继电器诊断信号发电机G端转速计1，4，2，3缸氧传感器4445空气流量传感器 1) 外观图单位： mm462) 工作原理 传感阻抗传感阻抗膜片薄膜矽膠基底矽膠基底空气空穴Karman渦流 薄膜质量流率(g/s)体积流率(L/s)頻率(Hz)电流(A)通道A感測通道B感測空气47曲轴角度传感器与凸轮轴位置传感器 1) 感应盘与感应套筒曲

13、轴角度传感器感应盘凸轮轴位置传感器感应套筒48 曲轴角度传感器 凸轮轴位置传感器2)曲轴角度传感器与凸轮轴位置传感器波形发动机转2圈 (凸轮轴转1圈)49 节气门位置传感器 (非接触霍尔 IC 式) 1) 位置节气门节气门体节气门位置传感器50固定在马达罩发动机-ECU霍尔 IC定子 轭电磁铁节气门轴霍尔 IC磁通量方向全闭全开霍尔 IC 输出电压是依据磁通量密度的变化而改变高电压低电压 2) 工作原理节气门开度(全闭)(全开)Main(主)Sub(副)输出电压(V)51 燃油(4G69) 13-8节气门位置传感器=TPS (非接触式)弹簧节气门齿轮中间齿轮直流马达节气门位置传感器=TPS(电

14、磁铁)ETV （直流马达式电控节气门系统） 1) 结构52节气门位置传感器节气门控制伺服器油门踏板位置传感器节气门控制单元电流侦测电路马达驱动电路节气门控制伺服继电器发动机ECU(脉冲宽度控制)发动机控制单元(TPS)(APS)2）系统图53 3）工作图发动机控制节气门控制电流控制节气门开启角度目标值控制值开关节气门位置传感器节气门控制伺服器（直流马达） 与控制值成比例的输出电流引擎-A/T-ECU* 产生与电流成比例的旋转扭力油门踏板位置传感器油门踏板 节气门 发动机 ECU(APS)(TPS)54如果ECU 或节气门控制器侦测到系统不正常的状况： - 发动机警告灯亮。 - 限制节气门开度或

15、提供最少可驾驶的供油量来降低发动机的输出。 或是节气门控制伺服继电器强迫停止对直流马达的供电。(2) 紧急操作模式 - 如果节气门控制系统完全失效，节气门将会由直流马达内的弹簧强迫节气门开至下图B位置。 4) 故障时的安全控制AB节气门节气门体全关全开Limp-home mode55当更换节气门体或发动机ECU时，必须进行初始化学习。（电瓶线未连接时不需要做）步骤-1： 点火开关至 “ON”步骤-2： 一秒之后將点火开关至 “OFF”步骤-3： 至少等待十秒钟注意 ： 若更换节气门体或发动机ECU后，未进行初始化学习，将会造成怠速不稳。5)初始化程序56怠速学习程序1) 目的 当更换ECU或初

16、始化学习时，会因为MPI内的学习值不完全而造成怠速不稳。2) 程序 1.起动发动机，热机至80C 以上。 2.若发动机一直处于运转状态，则不需要热机。 3. 关闭点火开关。 4.等待10秒以上，重新起动发动机。 5. 发动机在怠速下运行10分钟，怠速学习完毕。 怠速学习的前提条件是： 变速箱：N 档 关闭全部灯，风扇，空调及其他负载 水温达到80C以上。 注意：若怠速时熄火，检查节气门是否清洁，再从步骤1做起。 57序号检查项目行车条件检查条件正常状况22机油控制阀 (MIVEC)从 OFF 转至 ON发动机：运转可听到电磁阀动作声音发动机：运转(大约 2,000r/min )可听到MIVEC

17、动作声音34节气门控制伺服器停止节气门控制伺服器点火开关： ON节气门稍微开启动作测试（执行器测试）新增项目58点火系统594组点火线圈空气流量传感器进气温度传感器大气压力传感器水温传感器曲轴角度传感器爆震传感器点火信号曲轴角度传感器发动机- ECU凸轮轴位置传感器系统图凸轮轴位置传感器60主线圈次线圈主连接器功率电晶体绝缘体中心核心外核心弹簧火花塞座次电压突波保护单元结构單位外壳点火线圈与功率电晶体形式： 笔式线圈轻巧： 165g/unit199568661 火花塞 銥合金(Iridium)火花塞： 高效率，寿命长 单位火花塞间隙： 0.7-0.8mm极限值： 1.2mm 62 排放控制63

18、特点系统特点曲轴箱通风系统密封型油气蒸发控制系统电控百分比信号EGR系统步进马达空燃比闭环控制双氧传感器排气净化三元催化触媒转换器64与现行4G64控制系统的差别排放控制策略图65废气排放控制系统的组成 积极式曲轴箱通风系统 蒸发废气系统 废气排放控制系统 66故障诊断故障现象故障原因发动机无法启动或启动困难真空管没接好或损坏EGR 阀(步进马达)没有关闭蒸发废气的油气清除故障怠速不稳或发动机熄火EGR 阀(步进马达)没有关闭真空管没接好或损坏积极式曲轴箱通风阀故障油气控制系统故障发动机加速迟滞或加速废气回流系统故障汽油消耗大积极式曲轴箱通风管线阻67系统图68积极式曲轴箱通风系统一般描述积极

19、式曲轴箱通风(PCV)系统避免曲轴箱内部油气泄至大气中。 新鲜空气从空气滤清器被送进曲轴箱，经由通气软管和曲轴箱内油气混合。 曲轴箱内油气经由PCV 阀流入进气歧管内。69PCV阀位置70功能PCV 阀被设计用来根据进气歧管真空升起柱塞，以适当调整油气。 换言之，在发动机低负荷运转下所调节的油气是用来维持发动机稳定性，当高负荷运转下流量增加时，是用来改善通风性能。 71检查将PVC阀朝下握着。插入一细杆，并使用轻微的压朝PVC阀弹簧底端压下5-10mm 。在放开杆子后，观察PVC 阀弹簧是否将杆子推回到原来的位置。 若杆子快速回到原来位置，PVC阀是正常的。 没有快速回到原来位置，清理或更换P

20、VC 阀。72蒸发废气控制系统 蒸发废气系统避免油箱中所产生的汽油蒸气泄到大气中。 油箱中所产生的汽油蒸气过油气管/软管，而暂时储存在活性碳罐中。 当车辆运转时，活性碳罐中的汽油蒸气经净化电磁阀、排气口和进气歧管，进入燃烧室中。 当发动机冷却温较低或当进气较小时(如当发动机在怠速时)，电脑会将净化电磁阀设定在关闭状态，关闭蒸发油气入进气歧管内。这样可以确保当发动机在低温或低负荷运转的蒸发油气入，也可以稳定排放的程。蒸发废气强制通风阀被置放在活性碳罐与大气中，来监测 蒸发油气泄。此电磁阀正常是关闭 的。当监测到OBD-II 蒸发废气泄和关闭大气入活性碳灌，它会转到 ON。油箱的压差感知器监测蒸发

21、油气压，来侦测 OBD-II 蒸发废气的蒸发油气泄。 燃油溢限制阀和阀是避免燃油溢出。假如车辆在意外中翻覆时，燃油溢限制阀和阀可以避免燃油的泄。 当油箱因为加油等原因而压增加时，蒸发废气强制通风阀会从油箱中释放空气，经由活性碳罐入大气中。当油箱压低时，蒸发废气强制通风阀和空气滤清器会提供空气进入活性碳罐中。 73系统图74净化电磁阀检查1. 从净化电磁阀拆下真空软管(黑色，有红色标记)。 备注：当拆下真空软管时，需作记号，使它可重新连接到原来的位置。2. 拆下线束接头。3. 连接手动真空泵到净化电磁阀的管接头 检查电瓶直接传送电压至净化电磁阀动作 产生的真空，和没有电瓶电压这两者间的密闭性。

22、电瓶正电压正常情况 有提供电压泄真空 无提供电压维持 真空5. 测介于净化电磁阀之间的电阻值。 标准值：22-26 75废气再循环(EGR)系统废气再循环系统(EGR)可以低氮氧化物(NOX)的排放。当空气/燃油混合汽燃烧温在高温时， 在燃烧室内会有大的 NOX 产生。因此，这个系统回收再循环从气缸盖的排气孔所排出的排放废气，经由进气歧管到燃烧室去低空气/燃油混合气燃烧温，其结果可以减少NOX的产生。 EGR 的流量率可以经由EGR 阀(步进马达)来控制流量。76控制过程当发动机冷却水温在低温时、发动机怠速或是节气门操作在全开位置时，EGR 阀(步进马达)是保持关闭，没有任何的EGR。在发动机热车后，EGR 阀(步进马达)会由动控制模块(PCM)打开。PCM 监测EGR 系统，并且会点检查发动机/故障指示灯来指示有一故障。 77系统图78 EGR系统1) 结构 EGR阀Unit: mm位置 步进马达式EGR阀步进马达回位弹簧进气孔排气孔PushEGR阀轴EGR阀打开步进马达与EGR阀单位79EGR阀的位置80检查方法1. 点火开关 ON 的时候(不发动发动机)，是否可以从EGR阀的地方听到步进马达传出的动作声音。2. 若没有听到动作声音，检查步进马达的驱动回。 备注：若没有听到作动声音，且驱动回正常的话，不是步进