1.3 1.5T EcoBoost发动机
1.5L GTDi EcoBoost发动机是一款4缸涡轮增压燃油直接喷射汽油发动机,能够产生132kW的功率和240N·m的转矩。它采用铝制气缸体和气缸盖,配有双凸轮轴,每个气缸有4个气门。进、排气凸轮轴均由正时皮带驱动,并且其正时可以通过VCT装置进行更改。燃油喷射由燃油直接喷射系统提供,这可以改善燃油消耗量、排放和驾驶性能。
CAC冷却系统与其他涡轮增压发动机上安装的系统有很大的不同。该系统的特点是发动机的进气歧管中集成有空气水冷式增压空气冷却器,而且此系统拥有独立的冷却液系统来对增压空气进行冷却。冷却增压空气可以提高其密度,这样可以增加涡轮增压的功率和转矩。与使用发动机冷却系统冷却增压空气相比,增压空气系统拥有独立的散热器,可以实现更低的增压空气温度。增压空气温度越低,发动机的功率、转矩和效率就越高。
1.3.1 发动机总成分解
气缸盖上装有两根凸轮轴,通过杯状直动式机械挺杆驱动气门。这些凸轮轴由齿形带驱动,并且其正时是可变的。齿形带由可自动调节的张紧器和皮带轮总成张紧。
注意要调节气门间隙,必须更换杯状机械挺杆。
可变凸轮轴正时(VCT)通过单独调节进、排气凸轮轴,可优化发动机功率和排放情况。将其调整至合适的角度后,可以实现内部废气再循环。在发动机停止或空转的情况下,两根凸轮轴皆机械锁定在其启动位置,其中排气凸轮轴处于提前位置,进气凸轮轴位于推迟位置。发动机正时机构部件分解如图1-64所示。发动机冷却系统部件组成如图1-65所示。
图1-64 发动机正时机构部件
1—VCT-排气凸轮轴电磁阀;2—排气凸轮轴的参考标记;3—CMP传感器排气凸轮轴;4—CMP传感器进气凸轮轴;5—进气凸轮轴的参考标记;6—VCT-进气凸轮轴电磁阀;7—密封环进气凸轮轴;8—进气凸轮轴调节装置;9—排气凸轮轴调节装置;10—密封环排气凸轮轴;11—VCT轴承盖
图1-65 发动机和涡轮增压器冷却系统
1—泄压盖;2—膨胀箱;3—膨胀箱到发动机之间的软管;4—气缸盖;5—加热器软管总成;6—加热器芯;7—涡轮增压器;8—气缸盖密封垫;9—冷却液出口转接器;10—涡轮增压器管总成;11—气缸缸体;12—加热器出水软管总成;13—油液冷却器;14—膨胀箱;15—增压空气冷却器冷却泵;16—增压空气冷却器出水软管;17—增压空气冷却器供水软管;18—增压空气冷却器散热器;19—增压空气冷却器冷却液温度传感器;20—散热器;21—下部散热器软管;22—变速器机油冷却器;23—增压空气冷却器进水软管;24—节温器外壳;25—冷却液泵;26—增压空气冷却器;27—上部散热器软管;28—变速器冷却器出水软管;29—变速器冷却器进水软管;30—膨胀箱到散热器之间的软管
1.3.2 发动机机械检修
1.3.2.1 发动机正时皮带更换
①发动机正时皮带单元结构部件组成如图1-66所示。
图1-66 正时皮带部件
1—进气凸轮轴调节装置;2—正时皮带;3—曲轴正时皮带驱动链轮;4—正时皮带张紧器;5—排气凸轮轴调节装置
②拆装需要用到专用工具303-748,如图1-67所示,以保证凸轮轴正时正确。卸下螺栓并将303-748锁定工具放置到位,然后用手顺时针转动曲轴,直至曲轴碰到工具并停止转动。
图1-67 曲轴锁定工具
③重新装配时,可以使用减振装置对齐工具303-1550检查同心度。然后安装适用于303-393锁定工具的303-393-02适配器以锁定飞轮,防止其转动,见图1-68。
图1-68 减振装置对齐工具
④如图1-69所示使用303-1097锁定工具锁定曲轴以防止其转动,使用通用工具4mm钻头锁定正时皮带张紧器,之后即可取下并更换皮带。
图1-69 凸轮轴锁定工具
1.3.2.2 发动机气门间隙调整
①先拆卸高压燃油泵驱动装置。
②拆下4个火花塞组件,见图1-70。
图1-70 拆下火花塞
③仅顺时针旋转曲轴。旋转曲轴直到相应气缸位于上止点并用塞尺测量气门间隙,见图1-71。
图1-71 测量气门间隙
④记下各气缸编号和测量的气门间隙。
⑤将测得的气门间隙与规定值(表1-4)进行比较。
表1-4 1.5T发动机气门间隙规定值
气门间隙调整步骤(仅适合当气门间隙需要调整时):
①拆下凸轮轴。
②取下气门挺杆,并读取下侧厚度。气门挺杆的读数为挺杆底部的厚度,但是,该读数只表示小数点后的数字(例如725表示2.725)。
③计算必需的气门挺杆厚度(普遍安装的气门挺杆的厚度+测量的气门间隙-必需的气门间隙)。
④安装合适的气门挺杆。
⑤确保部件安装于拆卸时所标注的位置上。确保安装新的螺栓。将洁净的机油涂到凸轮轴盖和VVT桥轴承表面。
材料:发动机油-SAE 5W-20(WSS-M2C948-B)。
⑥大约在第四缸气门重叠位置处安装凸轮轴。
⑦按如图1-72所示顺序安装凸轮轴轴承盖螺栓,转矩:螺栓1~16为10N·m;螺栓17~18,第1步,10N·m,第2步,70°;螺栓19~20,第3步,10N·m,第4步,53°。
图1-72 安装凸轮轴轴承盖螺栓
⑧回旋曲轴45°(和正常转向相反),旋转凸轮轴以测量气门间隙,必要时重复这一过程,直到所有的气门间隙都在规定的公差范围内。旋转曲轴,直到撞到特殊工具使其停止。
⑨安装4个火花塞,转矩为13N·m。
⑩安装高压燃油泵驱动装置。
1.3.3 发动机故障诊断
1.3.3.1 1.5T发动机电控系统故障诊断代码
代码编号及含义见表1-5。
表1-5 1.5T发动机故障代码
1.3.3.2 2015款全新福克斯C346 1.5GTDI车辆加速无力/变速器换挡冲击
故障说明:部分C346 1.5GTDI全新福克斯在行驶过程中可能出现下列情况。
①行驶时信息中心显示“引擎故障,请立即检修”或者“变速箱故障,请立即检修”。
②行驶时车辆无法加速。
③行驶时变速箱换挡冲击。
解决方案 如果已交付车辆出现以上故障现象且通过IDS诊断故障码为U0401/P2135/P2138/P0715/P0717等,则请按以下维修步骤更换PCM模块处理。
对于受影响车辆清单中的车辆,无论是否出现上述故障,均需要更换PCM。更换PCM前,请核对原车PCM的零件号,确保与新零件号匹配。
维修步骤 在更换PCM模块之前请使用IDS获取变速箱电磁阀IDN 7位和13位序列号。
获取变速箱IDN序列号步骤:
①将钥匙拧至2挡上电状态,将VCM分别连接到汽车OBD接口和电脑USB接口后,打开IDS软件(确保软件版本为96.01及以上),依次单击“开始新的对话程序—其他所有车型”,单击右下角“勾号”。
②连接成功后,请按照图1-73所示依次单击“动力传动系-变速箱-变速箱特性/电磁阀IDN”并单击右下角“勾号”。
图1-73 通过IDS进入变速箱特性/电磁阀IDN页面
③在弹出的对话框单击“是”。
④在弹出的对话框中单击“变速箱鉴定”,再单击右下角“勾号”。
⑤在弹出对话框后,单击“是”。
⑥确保钥匙一直处于2挡上电状态,再单击“勾号”确认。
⑦在弹出的对话框中依次显示了变速箱的13位和7位IDN号,请将该数据保存好,在更换完PCM后会使用该数据进行验证(图1-74),然后单击“Exit”。
图1-74 变速箱策略和变速箱IDN序列号
⑧退出变速箱鉴定程序,返回至主界面。
PCM可编程模块安装步骤:
①在返回至主界面后(图1-75),依次单击“可编程模块安装—PCM”,单击“勾号”。
图1-75 进入可编程安装PCM程序
②如读取VIN与车辆VIN一致,则请单击“是”,否则请单击“不”并输入正确的VIN。
③请确保电脑已经连接了Ford的网络,此时IDS会下载PCM相关信息,请单击“勾号”继续。
④按照弹出的对话框提示,将车辆钥匙置于0挡OFF状态(掉电状态),单击“勾号”确认。
⑤此时参照维修手册将原车PCM拆下并安装新的PCM模块,确保PCM的连接器卡紧到位,安装完新的PCM模块后,请单击“勾号”。
⑥安装成功后,请将钥匙置于2挡上电状态,单击“勾号”。
⑦弹出对话框,如图1-76所示,表示PCM编程成功,单击“勾号”确认。
图1-76 PCM可编程模块成功
⑧在弹出的对话框中单击“勾号”退出可编程模式。
变速箱IDN和4驱模块序列号重新写入步骤:
返回主界面时依次重复步骤②、③、④、⑤、⑥、⑦,请核对读取的变速箱7位和13位序列号与之前保存的数据是否一致,如一致请继续核对4驱模块序列号,如不一致,请单击“Update”,输入正确的序列号。
PCM防盗匹配步骤:
①返回主界面后,依次单击“车身—安全—PATS功能”,如图1-77所示。
图1-77 重新设置PATS功能
②进入图1-78所示界面后,如车辆配备一键启动功能,请单击“是”,否则单击“否”。
图1-78 进入配置界面
③按照提示进入图1-79所示界面后,单击“是”。
图1-79 确认操作界面
④请确认车辆VIN是否正确,若正确请单击“是”,否则单击“否”并手工输入VIN号。
⑤按照提示进入并单击“参数重置BCM/ABS/PCM”,4驱车辆则请单击“参数重置[BCM/PCM/ABS/RFA/ESCL]”。
⑥按照提示进入图1-80所示界面并单击“是”。
图1-80 确认操作界面
⑦按照提示进入连接界面,请确保计算机已经正确连接到Ford网络,单击“通过WSLx”登陆,在弹出的对话框中输入CDSID和密码。
⑧验证CDSID正确后,IDS软件会进入图1-81所示界面,单击“勾号”继续。
图1-81 CDSID验证成功
⑨按照IDS软件提示单击“是”进行参数重置。
⑩在等待几秒钟后,IDS软件提示“将点火开关转动至关闭位置”,请参照提示将钥匙转动到OFF状态。
在参数重置期间,请务拧动钥匙,不要对车辆电气设施进行开关操作。参数重置完成后,请按照IDS软件提示“将点火开关转动至接通位置”,此时将钥匙转动到2挡上电状态(请勿启动发动机)。
参数重置完成后,单击“勾号”退出PCM防盗匹配程序。
返回至主界面后,单击“自测”。
再单击“所有的CMDTCs”,单击“勾号”确认。
检测出故障码后,请单击如图1-82所示清除按钮,清除所有的故障码。
图1-82 故障码清除
清除所有故障码后,再次确认没有任何故障码。
启动车辆,观察仪表盘是否亮故障灯,仪表是否有故障提示,如没有则表示更换PCM成功,请将车辆熄火,关闭钥匙。
安装PCM盖板,装复左轮罩。
产品改进起始VIN和日期:
①C346 1.5GTDI(无方向盘拨片)车辆起始VIN:E248793,车辆生产日期为2015/7/29。
②C346 1.5GTDI(有方向盘拨片)车辆起始VIN:E248150,车辆生产日期为2015/7/28。
零件信息:无方向盘拨片-FV6A-12A650-NC;有方向盘拨片-FV6A-12A650-T*。
1.3.4 发动机电控电路
以2013~2017款长安福特新蒙迪欧车型为例,1.5T发动机电控部件安装位置如图1-83、图1-84所示。发动机电控系统电路如图1-85~图1-96所示。
图1-83 发动机左侧电控部件分布
1—发动机控制单元PCM;2—进气VCT机油控制电磁阀;3—前KS爆震传感器;4—CAC冷却液温度传感器;5—后KS爆震传感器;6—IAT传感器;7—涡轮增压器增压压力传感器;8—IAT2;9—左侧进气门CMP传感器;10—FRP传感器;11—MAPT传感器
图1-84 发动机右侧电控部件分布
1—涡轮增压器旁通电磁阀;2—右侧排气门CMP传感器;3—ECT传感器;4—HO2S氧传感器;5—催化监测传感器;6—CHT传感器;7—CKP传感器;8—废气门执行器;9—排气VCT机油控制电磁阀
图1-85 PCM电源与接地
图1-86 发动机点火控制电路
图1-87 喷油器与爆震传感器电路
图1-88 凸轮轴位置、曲轴位置与油轨压力传感器电路
图1-89 环境温度、进气温度、歧管压力与增压空气冷却器温度、增压空气冷却液温度传感器电路
图1-90 氧传感器、VCT电磁阀与EVAP阀电路
图1-91 喷油泵、发动机冷却液泵离合器、涡轮增压器控制电路
图1-92 电子节气门、加速踏板位置传感器与机油压力开关电路
图1-93 制动灯开关与燃油压力传感器电路
图1-94 燃油泵控制电路
图1-95 PCM与外部系统连接电路
图1-96 PCM与6F35自动变速器连接电路