宝马V8发动机N63TU技术解析「二」

机油泵

N63TU 发动机拥有体积流量调节式机油泵。该部件由曲轴通过链条来驱动。它是一种往复式滑阀叶片泵，调节方式与 N63 发动机类似。壳体结构宽度缩短了 6 mm，其结构宽度只有 40 mm。功能与现有往复式滑阀叶片泵相同。抽吸管位于机油泵后部区域内较低的位置处，从而保证可靠供给机油。

【1】机油泵输出【2】 至调节油室的机油回流管路【3】 溢流阀（最大 18 bar）【4】抽吸管【5】宽度为 40 mm 的往复式滑阀【6】 用于往复式滑阀的调节油室【7】机油泵轴驱动装置

机油冷却和滤清

N63TU 发动机的主流量机油滤清器源自 N63 发动机。它用螺栓从下面固定在油底壳内。取消了机油滤清器端盖内的排放螺塞。机油滤清器壳体中集成了一个滤清器旁通阀。

【1】节温器【2】 发动机油冷却器接口【3】 发动机油冷却器

冷却系统

【A】用于增压空气和 DME 冷却液循环回路的电动冷却液泵【B】增压空气冷却系统排气管路【C】增压空气冷却器【D】 数字式发动机电子系统 DME 1【E】 数字式发动机电子系统 DME 2【F】 补液罐【G】用于增压空气和 DME 冷却液循环回路的横流式冷却器【1】冷却液散热器【2】 用于变速箱油冷却的冷却液散热器【3】散热器出口冷却液温度传感器【4】电子扇【5】 带加热元件的特性曲线式节温器【6】 用于废气涡轮增压器冷却的电动附加冷却液泵【7】取决于温度的开关式冷却液泵【8】废气涡轮增压器【9】 暖风热交换器【10】双阀门【11】 用于车辆暖风的电动附加冷却液泵【12】气缸列排气管路【13】 发动机出口冷却液温度传感器【14】 补液罐【15】 冷却液加注管【16】 发动机冷却液循环回路排气管路【17】 变速箱油冷却液热交换器

发动机冷却通过带有特性曲线式节温器的普通冷却液泵来保证。叶轮直径为 70 mm。在此可以通过新机械功能影响冷却液的体积流量，在后续过程中还会解释。取决于车辆装备和国家规格，可能安装不同型号的冷却系统。下面介绍欧规型号。此外还有热带国家型号。在这种情况下，向行驶方向看左侧有一个附加冷却液散热器并联在冷却液循环回路上。附加冷却液散热器装备了带压力弹簧的单向阀，以便在冷却液体积流量较低时防止通过车辆暖风的电动附加冷却液泵使冷却液回流。除了这个规格外，还有带驻车暖风的欧规型号。电子扇额定功率为 850 W。

【1】 电动附加冷却液泵【2】 冷却液泵【3】 双阀门【4】 补液罐【5】加注斗【6】发动机出口冷却液温度传感器【7】电子扇【8】 冷却液散热器【9】 电子扇插接连接件【10】 散热器出口冷却液温度传感器【11】 特性曲线式节温器【12】从发动机壳体进入冷却液泵内经过加热的冷却液回流管路【13】 通过叶轮进入发动机壳体内经过冷却的冷却液入口【14】 暖风热交换器【15】 冷却液液位传感器

现在冷却液泵内集成了一个带塑料调节活塞（4）的节温器（5）。调节活塞由位于内侧的第二个预紧弹簧（3）定位，活塞支撑在节温执行机构上方的下端。因此可以通过节温执行机构使活塞向上移动，但是也可以沿轴向自由移动。节温执行机构经过一个长预紧弹簧（2）通过端盖（1）固定在冷却液壳体内。调节活塞（4）通过凸耳卡入环形滑阀（6）的凹槽内，滑阀可以通过导向凹槽在固定安装的环形嵌入件（7）上向外移动。因此可以通过环形滑阀（6）沿轴向遮住叶轮（8）

【1】 端盖【2】 节温执行机构弹簧【3】调节活塞弹簧【4】 塑料调节活塞【5】 节温执行机构【6】环形滑阀【7】环形嵌入件【8】 叶轮

发动机冷起动时环形滑阀位于叶轮上方，从而只存在较小的体积流量 10 %。因此发动机可更快地达到运行温度，从而节省燃油。如果冷却液运行温度超过 80°C，则节温执行机构打开并移动调节活塞。同时会打开环形滑阀。因此允许叶轮工作，从而使体积流量达到 100%。

【1】 10 % 冷却液流量，环形滑阀套住叶轮【2】 100 % 体积流量，环形滑阀放开叶轮

除了取决于温度的节温执行机构开关点外，还有一项取决于转速的安全功能。如果冷起动阶段输出很高的发动机功率，则该功能可防止发动机过热。从发动机转速 3500 rpm 起，通过另一个调节机制完全释放叶轮，从而立即提供 100% 输送功率。这种情况通过来自压力蜗杆的冷却液压力直接对环形滑阀反馈实现。如上所述，调节活塞沿轴向与节温执行机构脱开连接，同时作用在第二个预紧弹簧上。在叶片室内自动调节取决于转速的冷却液压力，该压力使环形滑阀克服调节活塞的弹簧力压向开启方向。从而无延迟地提高流量。

冷却液泵输送功率结果汇总：

? 冷却液温度低于 80 °C 且发动机转速低于 3500 rpm 时为 10 %。

? 冷却液温度低于 80 °C 且发动机转速高于 3500 rpm 时为 100 %。

? 冷却液温度高于 80 °C 时为 100 %。

废气涡轮增压器冷却液循环回路部件

机械冷却液泵由皮带驱动，关闭发动机后无法用于冷却废气涡轮增压器。出于这个原因，针对这个冷却液循环回路提供了一个以 20 W 功率工作的电动冷却液泵。发动机运行期间，在考虑发动机出口处冷却液温度的情况下接通电动冷却液泵：发动机静止且点火开关关闭时，电动冷却液泵的延时运行时间最多可能持续 30 分钟。这个时间根据以下数值计算得出：

? 发动机油温度

? 喷射的燃油量

? 进气温度

? 排气温度

? 燃油温度。

电子扇最多可能延时运行十一分钟。

【1】 至废气涡轮增压器的供给管路【2】 从废气涡轮增压器至附加冷却液泵的回流管路【3】 电动附加冷却液泵【4】散热器出口冷却液温度传感器【5】 特性曲线式节温器【6】 发动机出口冷却液温度传感器【7】发动机壳体中加热的冷却液流入冷却液泵壳体的回流管路【8】 经过冷却的冷却液流入发动机壳体内的供给管路

增压空气冷却及 DME 的冷却液循环回路部件

50 W 泵具有自诊断功能和干燥运行保护功能。如果转速提高持续 15 分钟以上，则关闭附加冷却液泵并在 DME 内存储故障代码。补液罐没有冷却液液位开关，不能自动识别液位过低。

【A】 数字式发动机电子系统 DME 1【B】 增压空气冷却系统排气管路【C】增压空气冷却器【D】补液罐【E】数字式发动机电子系统 DME 2【F】 用于增压空气和 DME 冷却液循环回路的横流式冷却器【G】 用于增压空气和 DME 冷却液循环回路的电动冷却液泵

除了机械冷却液泵外，N63TU 发动机总共还有三个电动附加冷却液泵：

? 用于车内暖风

? 用于废气涡轮增压器冷却

? 用于冷却增压空气冷却器和数字式发动机电子系统的两个控制单元。

用于增压空气及 DME 冷却液循环回路的电动冷却液泵功率为 50 W。其它两个以 20 W 功率工作。

N63TU 发动机装备了普通特性曲线式节温器，在非电动调节运行模式下具有以下数据：

? 105 °C 时开始开启

? 120 °C 时完全开启

此外，在冷却液温度较低时还可以通过特性曲线式节温器内的电气加热装置实现开启。

燃油混合气制备装置

【1】 燃油管路【2】油量调节阀【3】 喷射器【4】共轨喷射器高压管路【5】 共轨【6】高压泵至共轨的高压管路【7】 高压泵【8】 燃油供给管路

高压喷射阀由 Bosch 公司提供，名称为 HDEV5.2。高压泵从以前的 4 缸、8 缸和 12 缸发动机中已熟知。在 N63TU 发动机中的一个新特点是，从共轨至喷射器的高压管路现在在共轨侧不再通过螺栓连接，而是采用钎焊。进行 N63TU 发动机燃油系统方面的工作时，要确保点火线圈不被燃油弄脏。接触大量燃油会严重削弱硅酮材料的耐久性。这可能会导致火花塞头点火放电，从而造成点火断火。

? 改装燃油系统前，必须取出点火线圈并盖上抹布以防止燃油进入火花塞孔。

? 安装电磁阀喷射器前，必须拆卸点火线圈并彻底清洁。

? 受燃油严重污染的点火线圈必须更换。

发动机电气系统

N63TU 发动机带有名称为 MEVD17.2.8 的 Bosch 数字式发动机电子系统。该系统与 N55 发动机的数字式发动机电子系统关系紧密。每个气缸列都有一个独立的水冷发动机控制单元与发动机牢固固定在一起。气缸列 1 的执行机构和传感器归属于 DME 1 控制单元，DME 2 控制单元则负责气缸列 2 的功能。DME 1 是主控控制单元，此外还接管与整个发动机有关的所有信息，例如打开曲轴传感器并将相关信息直接或通过总线系统提供给 DME 2 控制单元。由于传感器和执行机构数量较多，所以需分配在两个控制单元上。

【1】 气缸列 1 DME 控制单元【2】 配电【3】气缸列 2 DME 控制单元

不要尝试调换控制单元。由于有电子防盗禁起动锁 EWS，所以绝对不允许尝试调换来自其它车辆的控制单元。无法取消 EWS 匹配工作。

在 N63TU 发动机中通过连接到增压空气冷却系统的冷却液循环回路内来冷却数字式发动机电子系统的两个控制单元。在这个系统中控制单元壳体底部集成了一个铝合金蛇形散热管。插头方案与 N55 发动机的 MEVD17.2 相同。按工作逻辑分为六个模块。

【1】 模块 100，车辆连接，48 线脚【2】 模块 200，传感器和执行机构 1，58 线脚【3】 模块 300，传感器和执行机构 2，58 线脚【4】 模块 400，Valvetronic 伺服电机，11 线脚【5】 模块 500，DME 供电，12 线脚【6】模块 600，喷射装置和点火开关，24 线脚

数字式发动机电子系统 DME 是发动机管理系统的计算和开关中心。发动机和车辆上的传感器提供输入信号。系统根据输入信号和 DME 控制单元内通过计算模块得出的标准值以及存储的特性曲线计算用于控制执行机构的信号。DME 控制单元直接或通过继电器控制执行机构。DME 控制单元由便捷登车及起动系统 CAS 通过唤醒导线（总线端 15 唤醒）唤醒。总线端 15 关闭后开始延时运行。延时运行期间存储匹配值。DME 控制单元通过一个总线信号生成“ 休眠” 准备就绪信号。如果所有相关控制单元都生成了“ 休眠” 准备就绪信号，则总线主控单元输出一个总线信号，控制单元延迟五秒钟后结束通信。DME 控制单元内的印刷电路板上有两个传感器：一个温度传感器和一个环境压力传感器。温度传感器用于监控 DME 控制单元内部件的温度。环境压力用于计算混合气成分。