C12 新款骐达 HR16DE 发动机 新车技术培训教材.

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1 C12 新款骐达 HR16DE 发动机 新车技术培训教材

2 目录 开发目的与概述 系统概述 系统与控制 诊断 CONSULT-III功能 检查、维修和处理 常见问题解答 零部件 维修数据和技术参数 2

3 开发目的与概述 新型 HR16DE 发动机概述 ■ 新款骐达 HR16 发动机的主要技术参数 新型 HR 发动机 以前 HR 发动机
发动机型号 HR16DE ← 缸径X冲程 （mm[in]） 78 ×83.6 [3.071×3.291] 排量(cc) [cu in] 1598 [97.51] 压缩比 9.8 输出(kW [hp]) 86 [115.3] 80 [107.28] 扭矩 (N·m [ft-lb]) 154 [113] 153 [113] 喷油嘴数量 8 4 可变气门正时控制 进气和排气 进气 适用排放法规 欧- 4 欧- 3 3 3

4 开发目的与概述 新型 HR 发动机概述 新型 HR16DE 最大功率：86kw 最大扭矩：154N.m 发动机功率(KW)
旧款发动机扭矩 新型 HR16 发动机扭矩 旧款发动机功率 新型 HR16 发动机功率

5 系统概述 HR发动机新变化点 采用双喷油嘴系统 排气歧管： 扩大管口直径 进气歧管：经过调整 气门挺柱表面： DLC 耐磨涂层 进气口：
增强紊流 歧管催化转化器： 六角形横截面单元 活塞：调整活塞顶面形状 增加排气可变正时控制 ※ 采用双VTC结构 备注：DLC ( 金刚状碳素材料） （Diamond Like Carbon) 增加活塞 润滑油嘴 5 5

6 系统概述 HR发动机新变化点 对应的作用效果 性能 部件 技术项目 燃油 经济性 废气排放 动力 输出 在其他装置中的 采用情况 喷油嘴
双燃油喷油嘴系统 ○ 全球首创！ VTC系统 采用排气侧VTC （替代了内式EGR系统) VK发动机（液压式）采用 机油润滑油嘴 采用活塞顶机油喷射润滑油嘴 QR发动机采用 活塞 调整了顶面形状 汽缸盖 紊流增强式进气口 三元催化 转化器 采用六角形横截面单元 （歧管式催化转化器） 进气歧管 缩短了进气管 排气歧管 扩大了歧管直径 ★ ★ 新开发的燃油喷射机构的“双喷油嘴”提高了发动机的燃油经济性。 尽管将燃油直接喷射到汽缸中的直接式喷射系统已作为具有类似效果的燃油喷射机构投入实际使用，但出于成本和布置考虑，小排量发动机难以采用该系统，因为需要采用一个泵来提高喷射燃油的压力，而且部件会变得复杂。在双喷油嘴系统中，由于燃油是以正常压力喷射的，因此组成较为简单而且系统重量较轻。 6 6

7 ECCS控制系统图 发动机控制系统图 7 7 G传感器信号 启动器继电器信号 空调压力 信号 抑制器切断信号 燃油泵继电器信号
爆震信号 燃油泵继电器信号 ECM CAN通信信号 曲轴信号和VTC角信号 燃油泵信号 TCM 空气流量传感器信号 USM 后氧气传感器信号 燃油蒸汽净化负荷信号 BCM 冷却液温度 VTC电磁阀控制信号（进气和排气侧） 制动开关信号 仪表 点火开关信号 点火信号 空调压缩机 点火 开关 加速踏板信号1&2 燃油蒸气净化控制阀 IG ST 点火 线圈 压力传感器 凸轮位置 传感器 电流信号 G传感器 (M/T) 电流 传感器 油压信号 VTC电磁阀 （进气侧） 蓄电池 油温信号 喷油嘴 PCV 凸轮位置 传感器（排气） 单向阀 VTC电磁阀 （排气侧） 空气流量计 机油 压力 传感器 三元催化器 机油 温度 传感器 曲轴 位置 传感器 消声器 （三元催化器） 燃油泵和 滤清器 燃油压力 调节器 7 7

8 系统与控制 ■ 双燃油喷油嘴系统 这是全球首款在每个汽缸上设计安装两个喷油嘴的量产发动机系统。 8 8

9 系统与控制 ■ 双燃油喷油嘴系统 新型 HR16 当前 HR16
■ 双燃油喷油嘴系统 新型 HR16 直径:30微米 直径:70微米 当前 HR16 安装一个喷油嘴 每个进气门安装一个喷油嘴 通过大范围雾化进行喷射 进气口 ≤ 60毫米 （2.362英寸） 80毫米 （3.150英寸） 进气门附近的喷射情况 安装双喷油嘴后，在喷射燃油时，燃油颗粒直径相对于传统型发动机减小约60％，从而获得稳定的燃烧效果。 此外，通过在进气门附近进行喷射，减少了进气口的燃油粘附量和未燃烧残留燃油量。（从而提高了燃油经济性和排气性能。） 9 9

10 系统与控制 ■ 双燃油喷油嘴系统 两个喷油嘴同步喷射燃油。 与传统型规格的差别 12 ← 30 70 @300kPa 157 208.7
■ 双燃油喷油嘴系统 与传统型规格的差别 12 ← 30 70 @300kPa 157 208.7 喷油嘴数目 喷射孔数目（每个喷油嘴） 燃油压力（千帕） 喷射形式 雾化颗粒的直径（微米） 300千帕时的静态流量（毫升） 单向 双向 8个 4个 传统型 HR发动机 新型 18 350 两个喷油嘴同步喷射燃油。 10 10

11 系统与控制 ■ 排气VTC 排气凸轮 进气凸轮 排气VTC 进气VTC 进气 废气 HR发动机采用的液压驱动式VTC也在排气侧采用。
开启时机提前 的进气门 闭合时机延迟 的排气门 排气VTC 进气VTC 排气凸轮 进气凸轮 进气门开启 排气门开启 延长了进气门开启与排气门开启的重叠期 阀门开启程度 HR发动机采用的液压驱动式VTC也在排气侧采用。 使进气门与排气门的开启时机重合，使一部分废气回到汽缸（EGR），从而减小了内部泵气损失（摩擦）并提高了燃油经济性。 此外，与具有燃烧稳定功能的双喷油嘴组合后，使排气VTC的最大效果得到增强。 时间 11 11

12 系统与控制 ■ 排气VTC 与具有燃烧稳定功能的双喷油嘴系统组合后，VTC 的性能与单喷油嘴系统相比得到了进一步增强。 从而提高了燃油经济性。 不好 单喷油嘴 燃烧稳定性 燃烧稳定性 Pi峰值（N·m）) 双喷油嘴 备注：气门开度越大， 活塞吸气时能量损失 （阻力）就越小。 泵气损失 低 排气可变正时变换角（度）：VTC

13 系统与控制 机油 ■ 润滑油嘴 降低活塞温度来提高抗爆震性能，以便通过提前点火正时来帮助提高动力输出。
■ 润滑油嘴 降低活塞温度来提高抗爆震性能，以便通过提前点火正时来帮助提高动力输出。 在受力侧的下方，机油从汽缸体底部被喷射到活塞内侧。 活塞 润滑油嘴 机油 13 13

14 系统与控制 ■ 汽缸盖口与活塞 新型 传统型 通过改变汽缸盖口和活塞顶面的形状以及增强紊流，改善了燃烧状况，从而提高了燃油经济性。 14
■ 汽缸盖口与活塞 新型 传统型 通过改变汽缸盖口和活塞顶面的形状以及增强紊流，改善了燃烧状况，从而提高了燃油经济性。 14 14

15 系统与控制 ■ 歧管式三元催化转化器 在用于净化废气排放的歧管式催化转化器中，将传统型正方形横截面改为六角形横截面。
■ 歧管式三元催化转化器 在用于净化废气排放的歧管式催化转化器中，将传统型正方形横截面改为六角形横截面。 由于这项变化，在不影响净化性能的前提下提高废气排放的通畅性，从而提高了发动机动力输出。 六角形单元 正方形单元 扩大了废气流经的通道。 边角采用稀有金属，这是一种浪费。 15 15

16 系统与控制 ■ 进气歧管 通过缩短进气歧管的管口长度提高了发动机动力输出。 此外，通过在进气歧管顶面增加谐振器降低了进气噪声。 新型 传统型
■ 进气歧管 通过缩短进气歧管的管口长度提高了发动机动力输出。 此外，通过在进气歧管顶面增加谐振器降低了进气噪声。 增加了谐振腔 新型 传统型 16 16

17 系统与控制 ■ 排气歧管 通过将排气歧管的管径从 30.8增加到 32，提高了发动机动力输出。 新型 传统型 17 17

18 诊断 ■ 监测项目和主动测试 传统型HR发动机增加的装置、监测项目和主动测试 监测项目 主动测试 18 装置 监测项目 单位 内容
■ 监测项目和主动测试 传统型HR发动机增加的装置、监测项目和主动测试 监测项目 装置 监测项目 单位 内容 排气VTC EX VTC角B1 V 排气侧VTC角 喷油嘴 - 油压传感器 发动机油压传感器 油压传感器电压 油温传感器 发动机油温 主动测试 装置 主动测试 单位 内容 排气VTC 电磁VTC（排气侧）的目标角 度 mSPIOLID DH 喷油嘴 - 油压传感器 油温传感器 18 18

19 CONSULT-Ⅲ的功能 ■ ECM诊断信息 传统型HR发动机增加的诊断项目 油压传感器 油温传感器 19 装置 DTC 自诊断名称 概述
排气VTC P0524 P1078 P0014 排气VTC油压下降检测功能诊断（第1排） 排气VTC 油压下降异常 凸轮目标角断路信号诊断 凸轮目标角断路异常 凸轮目标角信号瞬态断路／噪声诊断 凸轮目标角信号瞬态断路／噪声异常 VTC定位检查诊断 VTC定位异常 VTC驱动异常诊断 VTC驱动异常 喷油嘴  油压传感器 P0520 油压传感器断路／短路诊断 油压传感器断路／短路异常 低油压故障 油压下降异常 油温传感器 P0197 P0198 P0196 油温传感器低输入诊断 油温传感器低输入异常 油温传感器高输入诊断 油温传感器高输入异常 油温传感器功能诊断 油温传感器功能异常 排气 VTC 油压下降异常 凸轮目标角信号断路诊断 凸轮目标角信号断路异常 凸轮目标角信号瞬态断路／噪声诊断 凸轮目标角信号瞬态断路／噪声异常 VTC 定位检查诊断 VTC 定位异常 VTC 驱动异常 VTC 驱动异常诊断 油压传感器断路／短路异常 油压传感器断路／短路诊断 油压传感器 低油压故障 低油降压故障 油温传感器低输入异常 油温传感器低输入诊断 油温传感器 油温传感器高输入异常 油温传感器高输入诊断 油温传感器功能诊断 油温传感器功能异常 19 19

20 检查、维护和修理 ■ 双喷油嘴安装和拆卸 维修
维修要点 由于喷油嘴数目从传统型的4个增加到8（增加了一倍），因此装配阻力（装配力）会增加。 喷油嘴头的形状变得瘦长。 维修中的问题 维修中遇到的一个问题是喷油嘴头可能会被损坏，因为1号和4号汽缸的喷油嘴无法同时拆下，这是上文所述的结构变化所致。 维修 燃油输送管安装结构从传统型的螺栓固定式变为螺柱和螺母固定式。安装并拆卸喷油嘴时用螺柱进行引导可以避免损坏。 20 20

21 检查、维护和修理 ■ 双喷油嘴安装 设计目的 每次压缩4个O形环而不是同时压缩8个O形环，从而减小了装配力。 维修
虽然没有传统型的那种“牢固固定”感（这是因为装配喷油嘴时推动燃油输送管所需的力无法一次性达到最大值，而是始终保持最大值），但推送燃油输送管时应当使其托架达到螺柱的水平高度差，就像底部安装的情况一样。 为了使双燃油喷油嘴系统达到最佳性能，确定安装位置时需要达到很高的精度。务必按上述方式进行安装。 21 21

22 检查、维护和修理 机油更换间隔里程 空气滤清器滤芯更换间隔期 （使用干式滤芯） 每10,000km 连同机油滤清器一同更换 清洗

23 检查、维护和修理 发动机怠速 (N 档) 发动机点火正时 (N 档) 空载 A/C ON MT 650 rpm 750 rpm CVT
10°BTDC CVT 9°BTDC

24 常见问题解答 是否可以使用 CONSULT-III 的主动测试检查单个的喷油嘴？ A) 不能单独检测某缸中的单个喷油嘴。

25 零部件位置 部件位置 1. IPDM E/R 2. 蓄电池电流传感器 (有蓄电池温度传感器)
2. 蓄电池电流传感器 (有蓄电池温度传感器) 3. 质量型空气流量传感器 (内置有进气温度传感器) 4. 电子节气门控制执行器 (内置节气门位置传感器和节气门控制电机) 5. EVAP 碳罐清洁量控制电磁阀 6. 制冷剂压力传感器 7. 冷却风扇电机 8. ECM

26 零部件 进气管 1. 软管夹 2. PCV 软管 3. 软管夹 4. 空气滤清器 5. 空气滤清器箱 6. 索环 7. 进风管(下)
8. 索环 9. 进风管(上) 10. 支架 11. 空气滤清器箱 12. O 形圈 13. 质量型空气流量传感器 14. 空气导管 A. 至电子节气门控制执行器 B. 至摇臂盖

27 零部件 进气管 [维修要点] 安装 注意以下事项，并按照与拆卸相反的顺序安装。 如果要安装空气导管，请对齐两端的匹配标记。
1. : 电子节气门控制执行器 2. : 空气滤清器箱 3. : 匹配标记 对齐标记。 安装各接头。 牢固旋紧卡箍。

28 零部件 驱动皮带 [维修要点] 拆卸和安装 拆卸步骤 拧松锁紧螺母 (A) 拧松调整螺栓 (B) 以松开驱动皮带 拆下驱动皮带 ：交流发电机
：水泵 ：曲轴皮带轮 ：空调压缩机（装配有空调的车型） ：惰轮（未装配有空调的车型） ：惰轮 ：驱动皮带

29 零部件 驱动皮带 安装步骤 沿着松开惰轮的方向拉，然后暂时拧紧锁紧螺母 (A) 至 4.4N·m 将驱动皮带安装到每个皮带轮上。
通过旋转调整螺栓 (B) 调整驱动皮带张紧度。 拧紧锁紧螺母至 34.8N·m (3.5 kg-m, 26 ft-lb)。 检查皮带张紧度是否在规定值之内。 ：交流发电机 ：水泵 ：曲轴皮带轮 ：空调压缩机（装配有空调的车型） ：惰轮（未装配有空调的车型） ：惰轮 ：驱动皮带 旧皮带 新皮带 限值 调整后 驱动皮带变形量（mm） 10 (0.39) 4.8 – 5.3 (0.19 – 0.21) 4.1 – 4.4 (0.16 – 0.17) 施加的力 98 N (10 kg, 22 lb) 单位：mm (in)

30 维修数据和技术参数 HR16DE 气门正时 216 228 11(-23) ATDC 59(25) ABDC -1(38) ATDC
进气门 排气门 216 228 11(-23) ATDC 59(25) ABDC -1(38) ATDC 37(-2) BBDC ( ): 气门正时控制（CVTC)工作时角度 a：排气正时， b：吸气正时 ATDC:上死点后角度

31 维修数据和技术参数 其他信息 气缸压力 （MPa/200rpm) 标准 1.38 最小 1.28 汽缸差异限值 0.1 压缩比 9.8
推荐燃油 普通 93号 怠速时燃油压力 350 kPa

32 维修数据和技术参数 其他信息 火花塞 制造商：NGK 标准型 (HR16DE) DILZKAR6A-11
LZKAR6AP-11(NGK) 节温器 技术参数 冷却液温度控制方法 内侧温控型 节温器开启温度 82℃ 节温器关闭温度 77℃ 最大升程 8 mm

33 维修数据和技术参数 发动机型号 规格 HR16DE CVT HR16DE MT 发动机机油 机油容量（升） H 液位（油底壳容量） 3.0
 L 液位（油底壳容量） 2.0 机油更换量 2.8 带机油滤清器的机油更换量 机油总量（出厂前） 3.5 补充 ：发动机油压 （MPa） 　 发动机转速 在怠速时 0.065 0.075 在 2000 rpm 时 0.245 2 油泵 输出压力　(MPa) 600rpm 0.098 2,000rpm 0.294 排放量(升/分) 5.2 或以上 16.7 或以上 调节阀门的开启压力/油泵转速(rpm) /2000rpm 3 机油滤清器 更换里程 （英里/月数) 10,000 km/ 6 个月