路虎发动机介绍课件

路虎发动机介绍RangeRoverSport路虎发动机介绍

动力总成

V8自然吸气/机械增压发动机

学员手册第8部分第5–71页

由中汽南方蒋凤石翻译路虎发动机介绍Powertrain

V8EnginesN/AandS/C

Workbooksection8Pages5–71

路虎发动机介绍目的

(动力传递部分)

注意：本课程与另外一门课程（Denso发动机管理系统）共同组成发动机部分 的完整介绍。描述4.4NA和4.2SC发动机的结构特性介绍各种发动机技术参数按照路虎公司政策进行发动机维修正确使用专用工具

路虎发动机介绍Objectives(Powertrain)

Note:thiscourseisdesignedtorunalongsidetheDensoEnginemanagementtrainingprogrammeDescribetheFeaturesofthenaturallyaspirated4.4litreandthe4.2litresuperchargedengineDescribethetechnicalspecificationforallenginesCarryoutenginerepairsinlinewithLandRover’sPolicyUsespecialtoolscorrectly.

路虎发动机介绍概述Page9路虎发动机介绍GeneralPage9路虎发动机介绍V8汽油机90°V型铝制缸体铝制汽缸盖–每缸4气门无垫片，挺杆直接作用可变气门正时(VVT)–机械增压版上未安装初级、次级链式驱动

铝制缸床(阶梯型结构)碎裂式连杆两根V型驱动皮带电控EGR(机械增压版未装)引入机械增压在Bridgend的发动机厂组装Page9路虎发动机介绍V8PetrolEngine90°VeeAluminiumcylinderblockAluminiumcylinderheads-FourvalvespercylinderShim-less,tappetbucketsVariablevalvetiming(VVT)–notonsuperchargerPrimaryandsecondarychaindrivesAluminiumbedplate(ladderframe)FracturesplitconnectingrodsTwinmulti-veedrivebeltsElectronicEGR(noEGRonsupercharger)SuperchargerintroducedBuiltattheBridgendengineplant.Page9路虎发动机介绍BaseEngineAJ-41V8NA发动机是AJ-33V8NA的改良版新型AJ-41/43V8发动机将投放所有市场变更要点：深式油底壳修正FEAD(发动机驱动风扇)排放标准达到欧4US–LEVII修正EGR15,000英里机油保养(欧洲),7,500英里换机油(美国)无回油管路系统修正冷却水出口控制(throttletodifferentsideofvehicle)无垫片路虎发动机介绍BaseEngineAJ-41V8NAEngineismodifiedversionofAJ-33V8NAThenewAJ-41/43V8willbelaunchedintoallmarkets.KeyV8enginechangesovertheJaguarversion:-DeepSumpRevisedFEAD(enginedrivenfan)TailpipeemissionsEurope&ROW–Stage4US–LEVIIRevisedExhaustGasRecirculation(EGR)15,000MileOilService(Europe),7,500milesoilchangeinUSAReturnlessFuelSystemRevisedwateroutlet(throttletodifferentsideofvehicle)Shim-lesstappets.路虎发动机介绍AJ41V8NA发动机线束加油管高度增加改进的缸盖改良水套排气歧管缸床深式油底壳初级FEAD皮带具有滤清的油冷却器次级发动机前发动机辅助驱动皮带（FEAD）改进的节温器支架以适应节气门节气门体发动机罩盖安装支架路虎发动机介绍AJ41V8NAEngineHarnessOilFilltube,HeightincreasedModifiedCylinderHead,improvedportsandwaterjacketFabricatedLogExhaustManifoldsStructuralbedplateDeepsumpPrimaryFEADdriveOilCoolerwithfilterheadSecondFEADdriveModifiedThermostathousingtosuitthrottleelbowThrottleBodyandelbowEnginecovermountingbrackets路虎发动机介绍AJ41V8NA修正的EGR管变矩器连接处起动机路虎发动机介绍AJ41V8NARevisedEGRpipeTorqueconverteraccessStarterMotor路虎发动机介绍功率/扭矩数据L319-L320-L322发动机型号车辆发动机排量发动机扭矩发动机功率KolnV6L3194.0.na360Nm3000rpm160kW4500rpm269lbft(365Nm)3000rpm216bhp(161.3kW)4500rpmAJ41L319&L3204.4.na425Nm4000rpm220kW5500rpm315lbft(427.3Nm)4000rpm300bhp(223.7kW)5500rpmAJ42L3224.4.na440Nm4000rpm225kW5750rpm325lbft(44o.8Nm)4000rpm305bhp(227.4kW)5750rpmAJ43L3204.2.sc550Nm3500rpm287kW5750rpm410lbft(555.5Nm)3500rpm390bhp(290.8kW)5750rpmAJ44L3224.2.sc560Nm3500rpm291kW5750rpm420lbft(569Nm)3500rpm400bhp(298.2kW)5750rpm路虎发动机介绍Power/TorqueFiguresL319-L320-L322EngineDerivativeVehicleEngineccEngineTorqueEnginePowerKolnV6L3194.0.na360Nm3000rpm160kW4500rpm269lbft(365Nm)3000rpm216bhp(161.3kW)4500rpmAJ41L319&L3204.4.na425Nm4000rpm220kW5500rpm315lbft(427.3Nm)4000rpm300bhp(223.7kW)5500rpmAJ42L3224.4.na440Nm4000rpm225kW5750rpm325lbft(44o.8Nm)4000rpm305bhp(227.4kW)5750rpmAJ43L3204.2.sc550Nm3500rpm287kW5750rpm410lbft(555.5Nm)3500rpm390bhp(290.8kW)5750rpmAJ44L3224.2.sc560Nm3500rpm291kW5750rpm420lbft(569Nm)3500rpm400bhp(298.2kW)5750rpm路虎发动机介绍缸体

铸铝中缸，干式的钢质气缸内衬套，和4.4LNA发动机类似。

缸径尺寸由88mm改为86mm

机械增压款发动机加装了活塞机油喷射冷却装置。（在主油道上装有放油口，喷射冷却装置通过螺纹拧紧到放油口上。）该喷油装置位于活塞冠部下方。共四个喷油装置，每个有两个喷嘴。在4.4LNA发动机上的放油口没有精加工（因为没有必要使用机油喷射冷却装置）。Page14路虎发动机介绍CylinderBlock

Aluminiumcastingwithirondrylinerssimilarto4.4LNA;

Cylinderboresizeis86mminsteadof88mmPistoncoolingjetsareboltedintotapingsintothemainoilgallery–directedattheundersideofpistoncrown.Fourjetseachhavetwonozzles.Tapingsareleftunmachinedfor4.4LNA.Page14路虎发动机介绍缸号/发动机数据*SLHPT*CBBC**22222211* *KMKMK*0008230756曲轴轴颈等级曲轴曲柄销等级缸镗等级日期/时间曲轴轴承孔发动机数据–左侧Page15路虎发动机介绍Cylindernumbering/enginedata*SLHPT*CBBC**22222211* *KMKMK*0008230756MaincrankshaftjournalgradesCrankshaftpinGradesCylinderboreGradesDate/timeMainCrankboresEnginedata–lefthandsidePage15路虎发动机介绍发动机数据–3个位置发动机缸体上有两个

另外一个在发动机前盖上如0408232319AA04=年08=月份23=日期2319=时间AA=自然进气SA=机械增压路虎发动机介绍EngineData–3Locations

TwolocationsoncylinderblockOneonenginefrontcoverExampleofcoding0408232319AA04=200408=August23=Day2319=TimeAA=NaturallyAspiratedSA=Supercharged路虎发动机介绍曲轴活塞铸造深式活塞

(压缩比9.1:1)，活塞销22mm(NA发动机21mm)活塞销固定卡簧和连杆小端轴承设计和4.4LNA发动机一样

例如活塞销在飞溅润滑的铜套中浮动和4.4LNA发动机一样镗缸有三个等级可靠的油环（最底端的活塞环）控制

(4.4LNA发动机是相互分离的三活塞环设计).连杆22mm的连杆销直径与4.4LNA发动机不同；将来会有两个连杆供应商，标记符号方面可能会有不同。曲轴、曲轴轴承、连杆大头轴承

与NA发动机相同

(90.3mm行程)Page16路虎发动机介绍CrankshaftPistonsForgeddeepdishpiston(CR9.1:1)with22mmpindiameter.(21mmforNA)Designofpistonpinretention(circlips)andlittle-endbearingsameas4.4LNA i.e.floatingpininsplash-fedbronzebush.Threegradesas4.4LNA.Solidoilcontrol(bottom)ring(4.4LNAisthreepiecesegmented).ConrodsDifferentto4.4LNAdueto22mmpindiameter.(Tworodsuppliersinfuture–transparenttoservicebutsomemarkingsmaydiffer).Crank,MainandBig-EndBearings,SameasNAengine(90.3Stroke)Page16路虎发动机介绍汽缸盖铸造、加工及组装同4.4L自然进气式包括阀座、气门导杆、凸轮轴盖及油堵头(AvdelPlugs)注意：对于机械增压发动机，每个缸盖均需一个额外的油堵头以堵住未用的VVT出油口。气门、气门弹簧、气门琐销同4.4L自然进气式凸轮轴不同的进、排凸轮轴，SC发动机气门叠开角度更小，对正时可采用相同的凸轮轴固定工具。路虎发动机介绍CylinderHeadsHeadCastingandMachining&SubAssemblySameas4.4LNAIncludesvalveseatsandguides,camcaps,galleryplugs(AvdelPlugs)NB:OneextraAvdelplugisrequiredperheadtoblankoffVVTfeedValves,springs,colletsSameas4.4LNACamshaftsDifferentintakeandexhaustcams.Durationandtiming(lessoverlapforSCengine).Timingflatspositionedappropriatelysosameservicetoolsusedfortiming.路虎发动机介绍4.2.SC正时链/齿调整上图为不带VVC装置的4.2SC正时链调整下图为4.4N/A带有VVC装置的正时调整路虎发动机介绍4.2.SCTimingChain/GearArrangementTopimageshows4.2SCgeararrangementwithnoVVCLowerimageshows4.4N/AgeararrangementwithVVC路虎发动机介绍4.2.SC正时链/齿调整上图为4.2SC不带VVC装置的正时调整注意：没有安装VVC装置的汽缸盖上供油孔是空的。下图是4.4N/A带有VVC装置的正时调整注意到VVC装置的油孔是清晰可见的注意点：当安装4.2SC发动机新的缸盖时确保油口堵死。路虎发动机介绍4.2.SCTimingChain/GearArrangementTopimageshows4.2SCgeararrangementwithnoVVCNote:oilfeedincylinderheadisblankedoffasnoVVChousingisfittedLowerimageshows4.4N/AgeararrangementwithVVCNoteoilfeedtoVVChousingisclearlyvisibleCarepoint!Whenfittingnewcylinderheadto4.2SCenginemakesureredundantoilfeedgalleryispluggedtopreventlossofoilpressureandoilstarvationtocylinderheadcomponents路虎发动机介绍4.2.SC正时链/齿调整路虎发动机介绍4.2.SCTimingChain/GearArrangement路虎发动机介绍凸轮轴链条驱动链条驱动此系统全部与4.4LNA相同。两个主链条驱动每边的进气凸轮轴，排气凸轮轴由进气凸轮轴通过次级驱动链驱动，液压涨紧器全时使用。对正时步骤同Discovery3/LR3可变凸轮轴正时

(部件安装于进气凸轮轴)没有安装在SC发动机上(很可能安装在MY07上)进气凸轮轴为普通链轮齿删除VVT供油支架及电磁阀缸盖油道供油需要用油堵（Avdelplug）堵住！此操作在维修时需要特别注意！！！Page29路虎发动机介绍CamshaftChainDriveChainDriveSameoverallsystemas4.4LNA.Twomainchainsdriveinletcamsforeachbank.Exhaustcamsthendrivenfromeachintakecamwithsmallsecondarychains.Hydraulictensionersusedthroughout.TimingprocessidenticaltoDiscovery3/LR3VariableCamshaftTiming(unitonintakecams)NOTfittedtoSCengines.(ButislikelytocomeinforMY07)Intakecamshaftsprocketsarethereforeconventional“disc”sprocket.VVToilfeed“spider”bracketandsolenoidunitthereforedeleted.OilfeedfromcylinderheadgalleryrequiresblankingoffwithAvdelplug.Thisoperationwillberequiredinservice?Page29路虎发动机介绍4.2SC发动机特点汽缸内径由

88mm减少到86mm活塞冷却喷嘴铸造活塞/新型油环新型连杆新型凸轮轴无VVT装置-新型凸轮轴盖空气进入中冷器

–具有独立的冷却回路无EGR路虎发动机介绍Featuresfor4.2SCengineBoresizereducedfrom88mmto86mmPistoncoolingjetsForgedpistons/newoilcontrolringNewconnectingrodsNewcamshaftsNoVariableValveTiming-NewcamshaftcoversAirtowaterintercoolers–withseparatecoolingcircuitNoEGR路虎发动机介绍其他详细差异： -RFIsuppressor–安装在B-Bank中冷器后部 -美观降噪塑料盖板–中冷器上有长的固定螺栓 -净化系统，碳罐电磁阀安装在外壳支架上

-在“眼镜蛇”进气管的下方有一个控制噪音的黑色T型塑料袋（内装降噪材料）

-无EGR

-凸轮轴盖

如果部件或系统没有提及，则为相同的，主要有：点火系统(火花塞和点火线圈)发动机支架及固定螺栓正时链条盖润滑系统(油底壳、集滤器、机油泵、机油尺、管路等)细节

/共同性路虎发动机介绍Otherdetaildifferences; -RFIsuppressor–mountedatrearofB-Bankintercooler -Stylingcovermountings–longpillarstudsfittedtointercoolers -Purgesystem.Purgevalvemountstobracketonbellhousing -NVH“stuffer”undercobraduct(BlackT-shapedpad). -NoEGR -CamshaftcoversIfapart/systemhasn’tbeenmentionedyetthenitiscommon.Theseinclude;Ignitionsystem(Sparkplugsandcoils)EnginemountingbracketsandboltsChaindrivecoverLubricationsystem(sump,oilpickup,oilpump,dipstickandtube).Details/Commonalities路虎发动机介绍路虎发动机介绍机械增压Supplier-EatonModel-M112-4H336F066BAPerformancegainapprox60KW(80HP)0.8barinletpressure(gauge)1.8barabsolutePage37路虎发动机介绍SuperchargingSupplier-EatonModel-M112-4H336F066BAPerformancegainapprox60KW(80HP)0.8barinletpressure(gauge)1.8barabsolutePage37路虎发动机介绍机械增压发动机动力取决于可消耗的空气量

通常方法是靠大气压力提供发动机进气

如果空气在高压情况下进入汽缸就可以获得更多的进气量，这就是：

机械增压Page38路虎发动机介绍SuperchargingPoweroftheenginedependsuponmassofairitcanconsumeNormalmethodallowsatmospheretoforceairintotheengineIftheairisforcedintocylindersunderpressurehigherthanatmospheric, agreatermassofairwillenterthecylinderandtheenginewillbe:SuperchargedPage38路虎发动机介绍中冷器经过增压单元压缩后进气温度通常超过160℃每侧都有单独的水冷空气散热器。这种近距离的小体积散热器有利于减小“增压延迟现象”。为获得最大的冷却效果，中冷器冷却回路与发动机冷却水路是分开的

(中冷器冷却有自己的水泵，是独立的回路)气流由上部大出口流出，分成A、B两部分支流，然后通过两个喉管再进入各自的中冷器。路虎发动机介绍IntercoolersAftercompressioninthesuperchargerunit,theintakeairtemperatureoftenexceeds160degreesC.Separateairtowaterheatexchangermatricesforeachbank.Closecoupledsmallvolumeheatexchangersminimiseboost“lag”.Coolingcircuitforintercoolersisseparatetoenginesystemforgreatestcoolingeffect.(Separatepumpedcircuit)Airflowexitssuperchargerfromonelargeportontopsurface–flowthendivergesintoA-bankandB-bankstreams(“wingduct”)beforeenteringeachintercooler.路虎发动机介绍分解图驱动齿轮齿轮外科/油底壳

叶片驱动皮带轮支撑轴承构造:输入轴路虎发动机介绍ExplodedViewGeardriveGearhousing/sumpVanesDrivepulleySupportbearingConstruction:Inputshaft路虎发动机介绍机械增压路虎发动机介绍Supercharger路虎发动机介绍机械增压组成:转子安装于钢轴上轴在前部滚子轴承上运转（后部为滚针轴承）螺旋齿被压向前部钢轴螺旋齿轮由润滑油密封

(油池,全合成润滑油)不要进行维修驱动皮带盘安装在钢轴上，与斜齿轮柔性耦合连接

路虎发动机介绍SuperchargerAssembly:TherotorsaremountedonsteelshaftsTheshaftsrunonbearings(needlerollerrear)deepgrooveballbearingfrontHelicalgearsarepressedontothefrontofthesteelshaftsThehelicalgearsarelubricated(oilbath,fullysyntheticPTFEbased)sealedforlifeDONOTTOPUPINSERVICEDrivepulleyismountedonthesteelshaftandisconnectedtothedriverhelicalgearviaatorsionsoftcoupling

路虎发动机介绍机械增压器路虎发动机介绍Supercharger路虎发动机介绍机械增压中冷器机械增压节气门体旁通阀机械增压系统路虎发动机介绍IntercoolerSuperchargerThrottlebodyBy-passvalveSuperchargedSystem路虎发动机介绍中冷器水冷铝制结构每侧一个

连接水管来自机械增压Page39路虎发动机介绍IntercoolerWatercooledAluminiumconstruction1Perbank

WaterconnectionsFromsuperchargerPage39路虎发动机介绍中冷器散热片管路实现气液热交换路虎发动机介绍IntercoolersFinandtubeair-to-liquidheatexchangers路虎发动机介绍

压力控制阀进气机械增压压力控制阀在机械增压上利用旁通空气控制压力路虎发动机介绍

Pressurecontrolvalve

AirintakeSuperchargerPressurecontrolvalveBy-passesairtocontrolPressureinsupercharger路虎发动机介绍压力控制阀真空操作旁通阀（真空管在节气门体下游控制）怠速及巡航条件下旁通阀全开提供最大的旁通进气量以获得最佳的燃油经济性。当节气门打开时旁通气阀逐渐关闭以减少旁通气流增加空气供给压力，从而获得发动机的最佳动力输出。Page40路虎发动机介绍PressurecontrolvalveVacuumoperatedbypassvalve.(Vacuumpipedownstreamofthrottlebodytoactuatorunit).IdleandmostcruiseconditionsthebypassvalveisfullyopentoprovidemaximumbypassandoptimumfueleconomyAsthethrottleopensthebypassvalveprogressivelyclosestoreducebypassflowandincreasethepressureoftheairsuppliedtotheengineforoptimumpoweroutput.Page40路虎发动机介绍旁通阀旁通阀真空阀阀连接路虎发动机介绍BypassvalveBypassvalveVacuumvalveValvelinkage路虎发动机介绍

压力控制阀严禁在压力控制阀不连接的情况下着车，否则将会导致严重的发动机损坏

这是因为机械增压过热、疲劳卡死，甚至达到疲劳极限注意:

如果在维修过程中压力控制阀损坏，会导致发动机运转时机械增压严重的损坏真空阀路虎发动机介绍

Pressurecontrolvalve

NEVERRUNtheenginewiththepressurecontrolvalvedisconnectedotherwisesevereenginedamagewillresultThiswillcausethesuperchargertooverheatandseize,evenifrunningwasforalimitedperiodNote:IfpressurecontrolvalvefailsinserviceseriousdamageiscausedtothesuperchargerVacuumvalve路虎发动机介绍机械增压维修密封部件-只能换件：机械增压部件应该运转自由-没有明显受限在发动机运转情况下不要执行以下操作：拆除驱动皮带情况下检测机械增压拆卸真空管路虎发动机介绍SuperchargerServicingSealedcomponent-REPLACEMENTONLY:Thesuperchargershouldbefreerunning–withoutnoticeablerestrictionDonotconductanyofthefollowingwiththeenginerunningTestsuperchargerwithdrivebeltremovedDisconnectvacuumpipes路虎发动机介绍机械增压诊断扭转耦合:拆除任节气门肘或机械增压出口用手抑制转子的运动（不要使用工具）无负载情况下用手旋转驱动皮带，原设计是大约30度注意:

这种运动是正常的并且可消除怠速异响路虎发动机介绍SuperchargerDiagnosticsTorsioncoupling:RemoveeitherthrottleelboworsuperchargeroutlethousingRestrainrotormovementwithhand(DONOTusetools)Rotatedrivepulleybyhand,approx30degreestotalmovementinunloadedconditionisthedesignconditionNote: Thismovementisnormalandisrequiredtoeliminateidlespeedgearchirp路虎发动机介绍机械增压诊断路虎发动机介绍SuperchargerDiagnostics路虎发动机介绍机械增压诊断外观检查：转子具有明显磨损（磨光）是可以接受的当磨掉特殊镀层

(允许保持转子和壳体最小间隙)时会看到磨光的情况严重划痕情况，例如转子上磨损可见铝制材料是不可接受的

(不要与磨光混淆)严重的划痕可能导致外物进入机械增压路虎发动机介绍SuperchargerDiagnosticsGeneralVisualexamination:EvidenceofpolishingontherotorsisacceptableThisoccursasaresultofremovalofhighspotsofspecialcoating(thisallowsminimumclearancetobemaintainedbetweenrotorsandcasing)Heavyscoringi.e.Aluminiumbasematerialbecomesvisibleonrotorsisnotacceptable(donotconfusewithpolishing)Isolatedorrandomheavyscoringisgenerallyaresultofforeignbodyingressintothesupercharger路虎发动机介绍可变气门正时工作原理油经过三角支架总成进入各个VVT执行器，三角支架总成包括VVT电磁阀、油道及正时链导向机构发动机管理系统通过安装在三脚架顶部的电磁阀来控制凸轮轴的提前或滞后。Page45路虎发动机介绍VariableValvetimingOperatingprincipal

OilisfedtothefrontofeachVVTactuatorviathespiderbracketassemblywhichcontainstheVVTactuatorsolenoid,supplyoilgalleriesandtimingchainguide.Oilpressureadvancesandretardsthecamshafttimingwhichiscontrolledbytheenginemanagementsystemviaasolenoidvalvemountedinthetopoftheoilfeedspiderassembly.Page45路虎发动机介绍可变气门正时凸轮轴正时Camshafttiming:依据发动机转速、负载及油压进行调整

Page46路虎发动机介绍VariableValvetimingCamshafttiming:dependantonenginespeed,loadandoiltemperature.Page46路虎发动机介绍SC发动机需要对机油进行外部风冷，从冷却器供油回油到发动机油底壳前滤网的油道前部滤网包含一个温度调节装置，防止油温低于103℃机滤Page49路虎发动机介绍SCenginerequiresexternalairblastoilcooler.Pipeworktofeedandreturnfromthiscoolerplumbsintotheengineoilgalleriesintheoilfilerhousingonthefrontofthesump.Thisfilterheadcontainsathermostaticvalvewhichpreventsoilflowbelow103degreesCoiltemp.OilFilterHeadPage49路虎发动机介绍路虎发动机介绍冷却系统冷却系统–Page53路虎发动机介绍CoolingCoolingSystems–Page53路虎发动机介绍S/C冷却回路用水冷却空气此处连接使得层压器冷却水路和发动机冷去水路相连，但在系统工作时两个水路的冷却水是不互相传热（流通）的。通过BOSCH电子泵驱动，通过塑料支架和销子安装在散热器边侧路虎发动机介绍S/CCoolantCircuitWaterchargeaircoolingVortexconnectiontotophose,providingsinglepointforfill/degasbutremainsthermallydecoupled.DrivenbyBoschelectricpump,mountedtoradiatorendtankwithpushfitplasticbracketandpin.ServicefillscrewinbrickfeedTpiece(deletedfrombricks)