【宝马116i发动机N20】宝马4缸涡轮增压发动机N20内部部件拆卸及工作原理分析

01

发动机壳体

发动机壳体由发动机气缸体、曲轴箱和背板、气缸盖、气缸盖罩、油底壳和密封组成。

发动机壳体结构

1-气缸盖罩；2-气缸盖盖密封；3-气缸盖；4-气缸盖密封；5曲轴箱；6-密封；7-底板8-油底壳密封；9-油底壳

发动机块由压铸铝合金AlSi9Cu3制成，由曲轴箱和底板组成。同样的材料被用于带有铝合金曲轴箱的四缸发动机。宝马首次使用的涂层工艺电弧喷涂LDS优化了气缸工作表面特性。

冷却水夹克也同样进行了优化。环孔提高环岸区域的冷却效果，并根据涡轮增压器发动机要求进行调整。

气缸盖罩是新开发的产品。曲轴箱通风使用的所有部件和泄漏通道都是集成的。通过压力调节阀，避免曲轴箱内产生过多的真空压力。由于发动机是涡轮增压发动机，曲轴箱通风分为两部分。根据发动机是增压操作模式还是正常操作模式，可以使用不同的通道进行曲轴箱通风。

在正常操作模式下，通过压力调节阀进行通风，压力调节阀可以调节约38mbar的真空压力。

泄漏气体通过气缸1进气侧区域的入口到达三个弹簧分离器。附着在泄漏气体上的油通过弹簧分离器分离，并沿装置壁通过单向阀流回气缸盖。分离机油后的净化泄漏气体根据运行状态进入进气系统。

只有在进气歧管内的真空压力下单向阀打开(即处于自吸发动机操作模式)时，标准功能才可用。

在自吸式发动机操作模式下，由于进气歧管内的真空压力，气缸盖泄漏通道的单向阀打开，通过压力调节阀吸入泄漏气体。同时，真空压力将关闭加压进气口通道内的第二个单向阀。泄漏气体通过集成在气缸盖罩中的分配管直接进入气缸盖内的进气通道。

排气涡轮增压器前面的干净空气管和连接到曲轴箱的干净空气管通过单向阀门将新鲜空气直接输送到曲轴空间。曲轴空间的真空压力越大，进入曲轴箱内的空气量就越多。通过这种清洁方式，可以防止调节阀结冰。

只要进气歧管内压力增大，就不能再以这种方式引入泄漏气体。否则，加压压力可能会进入曲轴箱内。气缸盖泄漏通道内的单向阀关闭连接进气管道的通道，防止曲柄箱的超压。

此时，由于新鲜空气需求大，排气涡轮增压器和进气消音器之间的干净空气管道内会产生真空压力。这种真空压力足以打开单向风门，不经调整直接吸入泄漏气体。此时只发生低真空压力，没有限制，所以气体泄漏绕过压力调节阀。

油底壳由压铸铝合金制成。对于XDrive车辆，油底壳有驱动轴开口和主减速器固定点。带有平衡轴的油泵覆盖整个油底壳范围，因此可以防止油溅到曲轴上。通过机油回流通道逆流的机油将直接运到机油底壳内。够不到曲轴。

02

曲柄连杆机构

N20发动机的曲轴行程为89.6毫米，由C38modBY材料制成。这个曲轴是4个平衡重块和质量为13.9公斤的锻造曲轴。

曲轴使用五点支撑。推力轴承位于第三轴颈中心。推力轴承仅以180设计安装在轴承基座上。轴承盖内的轴承不会沿轴向引导。使用无铅双材料轴承。曲轴轴承零件如下图所示。

轴承标记印在曲轴箱和曲轴上。在曲轴上安装新轴承时，必须遵循维修指南。

N20发动机使用FM公司的封闭式活塞，活塞直径为84毫米。第一个活塞环是氮化钢矩形环。第二个活塞环是鼻圆锥环。刮刀环是带有弹簧的带钢环，也称为MF系统。

除了大型车型系列外，该活塞设计用于所有压缩比为10: 1的车型。对于大型模型，活塞压缩比增加到11: 1。即使在燃料质量较低的国家和地区，大型车型系列中也使用压缩比为10: 1的活塞。

活塞上有安装位置箭头。安装过程中，箭头始终沿发动机纵向指向皮带驱动机构。必须确保活塞安装位置正确。否则，不对称阀门凹型、进气口和排气面的强度相对较快，可能会因阀门损坏或闭合活塞壁破裂而造成整体损坏。

03

气体分配系统

凸轮轴齿轮使用如下图所示的现有结构设计。用平衡轴驱动油泵工作。为了确保平衡轴相对曲轴的位置正确，辅助链传动机构也有链条张紧器。次级链使用齿形链设计。确定平衡轴位置时不能有间隙。

进气侧滚阀支柱由钢板制成，分为5个等级，即从等级“1”到等级“5”。中间推杆目前由钢板制成，分为6个等级，即从等级“00”到等级“05”。

凸轮轴部件结构如下图所示。所有管道都用端盖密封，进气凸轮轴的端盖由气缸盖通过进气凸轮轴给真空泵加油，排气凸轮轴的端盖用于提高技术清洁度。

04

平衡轴单元格

平衡轴由曲轴通过齿形链驱动。齿形链要求曲轴和平衡轴使用特殊齿轮。齿形链通过优化链轮上传动链的滚动过程来减少噪音的形成。平衡轴单元格组件如下图所示。

在确定平衡轴相对于曲轴的位置时，必须将下部平衡轴固定在4.5毫米厚的位置中心轴上，以卸下插入定位孔的密封塞。

。密封塞可防止在运行过程中机油流入平衡轴室内。室内的过多机油随平衡轴旋转而被带出并通过排出口输送回油底壳内。

为了确保发动机平稳运行且发挥正常功能，必须进行平衡轴定位。