皇冠30发动机讲义

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1、下线时间和车型系列下线时间和车型系列下线时间2004年11月(一般国家)2005年02月(中国)目的地发动机变速箱级别-_中国香港泰国印度尼西亚新加坡3GR-FE(3.0升,V6)A760E(6速 Super ECT,带多模式控制Multi-mode Control)Royal Saloon-C中国Royal Saloon GRoyal SaloonRoyal ERoyal外观外观正视图外观外观侧视图外观外观后视图内饰内饰性能性能动力传动系统3GR-FE发动机发动机形式:6缸,V型,排气量:2994 cm3(182.7 cu.in.)最大功率:170 kW/6,200 rpm最大扭矩:300

2、Nm/4,400 rpm性能性能动力传动系统A760E 自动变速箱自动变速箱 6速带多模式控制（Multi-mode Control）Super ECT下线时间和车型系列下线时间和车型系列下线时间2009年12月(中国)车型系列目的地发动机变速箱级别C中国3UZ-FEA761E(6速 Super ECT,带多模式控制Multi-mode Control)Royal Royal ERoyal SaloonRoyal Saloon G3GR-FE5FR-FEA960E(6速 Super ECT,带多模式控制Multi-mode Control)车型代码车型代码GRS2021L2D3E4T5Q6K7

3、C81 1基本车型代码基本车型代码UZS200：装备3UZ-FE发动机GRS202：装备3GR-FE发动机GRS208：装备5GR-FE发动机2 2方向盘位置方向盘位置R：右置方向盘L：左置方向盘3 3车型名称车型名称D:CROWN4 4车身形式车身形式E:4门轿车5 5变速器类型变速器类型T:6速自动,地板式6 6等级等级C：CU：Royal Saloon GQ：Royal SaloonS：Royal E or RoyalB：B7 7发动机规格发动机规格K:DOHC and SFI8 8目的地目的地C:中国外观外观外观外观外观外观内饰内饰内饰内饰性能性能动力传动系统3UZ-FE3UZ-FE发

4、动机发动机 形式:8缸,V型,排气量:4293 cm3(261.9 cu.in.)最大功率:208 kW/5,600 rpm最大扭矩:420 Nm/3,500rpm发动机控制：VVT-i、ACIS、ETCS-i 等性能性能动力传动系统 3GR-FE 3GR-FE发动机发动机 形式:6缸,V型,排气量:2994 cm3(182.7 cu.in.)最大功率:167 kW/6,200 rpm最大扭矩:293 Nm/4,400 rpm发动机控制：Dual VVT-i、ACIS、ETCS-i 等5GR-FE5GR-FE发动机发动机 6缸,V型,2497 cm3(152.3 cu.in.)142 kW/6

5、,200 rpm236 Nm/4,400 rpm皇冠发动机讲解皇冠发动机讲解发动机概述发动机概述概要概要 V6(60),3.0升,24气门,DOHC（双顶置凸轮轴）发动机 带VVT-i(进气/排气),ACIS（可变进气道控制）和 ETCS-i（智能电子节气门控制系统）发动机概述发动机概述特点特点3条正时链长型火花塞长型火花塞更换滤芯式机油滤清器MRE式式VVT传感器传感器发动机概述发动机概述特点进/排气凸轮轴VVT-i控制水套隔板液压气门间隙调节器旋转电磁阀式ACIS控制阀凸轮轴架发动机概述发动机概述特点无级控制式双电子扇充电控制发动机概述发动机概述参数项目项目3GR-FE(CROWN)1GR

6、-FE(PRADO)缸数和排列方式6缸,V型排列配气机构24气门DOHC（双顶置凸轮轴）,链传动,VVT-i(进/排气侧)24气门 DOHC（双顶置凸轮轴）,链传动,VVT-i(进气侧)燃烧室形式屋脊形排气量cm3(cu.in.)2,994(182.7)3,956(241.4)缸径 x 行程 mm(in.)87.5 x 83.0(3.44 x 3.27)94.0 x 95.0(3.70 x 3.74)压缩比10.5:110.0:1最大功率 kW rpm170 6,200179 5,200最大扭矩 Nm rpm300 4,400376 3,800参考参考 (发动机概述发动机概述)与PRADO 1

7、GR-FE发动机的主要区别项目项目3GR-FE(CROWN)1GR-FE(PRADO)排气量2,994 cm3(182.7 cu.in.)3,956 cm3(241.4 cu.in.)缸盖使用凸轮轴架-缸体有水套隔板-VVT-i进/排气侧都有只进气侧有气门间隙气门间隙调节器（不需要调整）无调整垫片式气门挺杆机油滤清器(位置)更换滤芯式（安装在1号油底壳上）更换机油滤清器式(发动机上部)ACIS（可变进气道控制）阀旋转电磁阀式真空式燃油系统无回油管有回油管发电机皮带轮带单向离合器普通皮带轮充电控制有无冷却风扇(风扇数量)无级控制电子扇（双）风扇耦合器(单)发动机特点发动机特点缸盖 使用凸轮轴架来

8、简化缸盖结构气门室罩气门室罩衬垫凸轮轴轴承盖凸轮轴架凸轮轴架缸盖缸盖衬垫发动机特点发动机特点缸盖 进/排气凸轮轴轴承盖制成一体左侧气缸组左侧气缸组进/排气凸轮轴轴承盖制成一体凸轮轴架维修要点维修要点(发动机特点发动机特点)缸盖凸轮轴和凸轮轴架的组装12345678左侧气缸组左侧气缸组第第1步步:临时拧紧（扭矩临时拧紧（扭矩:10N m 102kgf cm）:拧紧顺序拧紧顺序X维修要点维修要点(发动机特点发动机特点)缸盖凸轮轴和凸轮轴架的组装132456879101112左侧气缸组左侧气缸组第第2步步:拧紧力矩拧紧力矩:28N m 286kgf cm):拧紧顺序拧紧顺序X维修要点维修要点(发动机

9、特点发动机特点)缸盖凸轮轴和凸轮轴架的组装左侧气缸组左侧气缸组第第3步步:拧紧力矩拧紧力矩:16N m 163kgf cm):拧紧顺序拧紧顺序X12345678发动机特点发动机特点缸体 采用铝制拉模铸造缸体以减轻重量发动机特点发动机特点缸体 水套隔板优化了气缸壁温度，因此减小了摩擦力水套隔板(左侧)水套隔板(右侧)水套隔板发动机特点发动机特点缸体 气缸壁中低部保持适当的温度，以降低发动机机油粘度水套隔板减小了冷却液的流动过冷过冷有水套隔板有水套隔板无水套隔板无水套隔板低机油粘度 低摩擦力低摩擦力高机油粘度 高摩擦力高摩擦力发动机特点发动机特点缸体 缸筒之间的水道用来冷却缸体水道到缸盖水套发动机

10、特点发动机特点缸体 使用多刺状缸套以提高冷却性能约1.0 mm(0.039 in.)提高附着性和接触面积缸套截面图外侧缸套缸体发动机特点发动机特点轴承 使用不带定位凸缘的曲轴轴承和连杆轴承不带定位凸缘不带定位凸缘维修要点维修要点(发动机特点发动机特点)曲轴上半轴承的安装曲轴轴承应该安装在轴承座中央以对齐油孔机油孔上半轴承正确正确错误错误润滑孔中央中央维修要点维修要点(发动机特点发动机特点)曲轴下半轴承、连杆上/下轴承的安装轴承应安装在轴承座中央并经过测量调整如图所示如图所示“B”和和“C”之差之差:小于等于小于等于0.7 mm(0.028 in.)游标卡尺BC维修要点维修要点(发动机特点发动机

11、特点)曲轴轴承（上/下）不同位置曲轴轴承宽度不同1号、号、4号轴径曲轴轴承号轴径曲轴轴承2号、号、3号轴径曲轴轴承号轴径曲轴轴承18.0 mm(0.709 in.)21.0 mm(0.827 in.)配气机构配气机构概述 使用3条正时链驱动各气缸组进/排气凸轮轴进气凸轮轴排气凸轮轴主正时链VVT-i 控制器(排气侧)副正时链(右侧)主链张紧器副链张紧器液压气门间隙调节器VVT-i 控制器(进气侧)配气机构配气机构凸轮轴 进/排气侧凸轮轴都采用VVT-i系统VVT-i控制器VVT-i控制器进气侧排气侧辅助弹簧凸轮轴正时转子配气机构配气机构正时链 使用3条正时链驱动各气缸组进/排气凸轮轴曲轴惰轮副

12、正时链(右侧)自动张紧器副正时链(左侧)自动张紧器主正时链自动张紧器主正时链主正时链副正时链副正时链(右右侧侧)副正时链副正时链(左左侧侧)配气机构配气机构链张紧器 主链张紧器 棘轮式止回机构 拆/装维修室配气机构配气机构链张紧器 左右气缸组各1个副链张紧器左侧气缸组销子（止动器）链张紧器链张紧器弹簧单向球机油压力(自缸盖)配气机构配气机构液压气门间隙调节器 利用机油压力和弹簧弹力保持恒定为“0”的气门间隙柱塞油道单向球弹簧单向球柱塞弹簧低压室高压室“0”气门间隙油道配气机构配气机构液压气门间隙调节器 凸轮轴升程开始，柱塞被压下，高压室内的机油被封闭高压室柱塞配气机构配气机构液压气门间隙调节器

13、 摇臂以液压气门间隙调节器为支点压下气门高压室固定固定不动不动柱塞支点配气机构配气机构液压气门间隙调节器 柱塞回弹，单向阀打开，机油进入高压室高压室车身单向球柱塞配气机构配气机构液压气门间隙调节器 柱塞回弹，气门间隙保持为“0”“0”气门间隙柱塞 弹簧柱塞配气机构配气机构液压气门间隙调节器 运作维修要点维修要点(配气机构配气机构)液压气门间隙调节器换发动机机油程序1.使用SST将单向球压下液压气门间隙调节器SST:09276-75010正确正确错误SST维修要点维修要点(配气机构配气机构)干净的发动机机油液压气门间隙调节器换发动机机油程序2.将液压气门间隙调节器浸入干净的发动机机油中，使用SS

14、T压缩/放开柱塞56次维修要点维修要点(配气机构配气机构)液压气门间隙调节器换发动机机油程序3.用手指压下柱塞检查是否密封严密维修要点维修要点(配气机构配气机构)液压气门间隙调节器换发动机机油程序如果柱塞在3次压缩后仍能被压缩，则需要更换新的液压气门间隙调节器润滑系统润滑系统机油分配管 机油分配管被用来润滑凸轮和摇臂机油分配管气门室罩润滑系统润滑系统机油滤清器 使用更换滤芯式机油滤清器机油滤清器盖机油滤清器芯1号油底壳切口前机油滤清器盖肋板参考参考 (润滑系统润滑系统)机油滤清器结构机油滤清器芯机油滤清器盖1号油底壳发动机机油安全阀维修要点维修要点(润滑系统润滑系统)机油滤清器换发动机机油和机

15、油滤清器拆卸3,卸下维修孔盖4,用SST将滤清器盖转动约4圈拆卸机油滤清器滤芯拆卸机油滤清器滤芯机油滤清器SST:09228-065012,更换新垫片后装上放油塞1,拧开放油塞，放掉发动机机油Front维修要点维修要点(润滑系统润滑系统)机油滤清器换发动机机油和机油滤清器拆卸5,使肋板处于垂直位置让机油流出6,一同卸下机油滤清器盖和滤芯肋板维修要点维修要点(润滑系统润滑系统)机油滤清器换发动机机油和机油滤清器拆卸/安装7,将机油滤清器滤芯和“O”型圈从滤清器盖上卸下1,在滤清器盖上安装新的滤芯和“O”型圈 新的安装机油滤芯安装机油滤芯“O”型圈新的维修要点维修要点(润滑系统润滑系统)机油滤清器

16、换发动机机油和机油滤清器安装2,使用SST安装滤清器盖力矩:25N m(255kgf cm)注意：确认滤清器盖和油底壳之间没有缝隙3,重新加注发动机机油SST:09228-06501No gap维修要点维修要点(润滑系统润滑系统)机油滤清器换发动机机油和机油滤清器安装5,安装维修孔盖4,在发动机运行时检查滤清器盖和油底壳之间没有机油泄漏无泄漏进气和排气系统进气和排气系统进气侧空气室 使用旋转电磁阀式ACIS控制阀 ACIS（可变进气道控制）阀使用激光焊接法焊到空气室上塑料激光焊接旋转电磁阀式ACIS控制阀参考参考 (进气和排气系统进气和排气系统)进气侧空气室激光焊接激光透射材料(ACIS（可变

17、进气道控制）阀一侧)吸收激光材料(进气侧空气室一侧)激光束吸收激光材料被加热并熔化激光透射材料被激光吸收材料熔化两种材料最终被焊到一起进气和排气系统进气和排气系统ACIS（可变进气道控制）阀 使用旋转电磁阀式ACIS控制阀阀旋转电磁阀马达旋转电磁阀马达磁体轴定子ACIS（可变进气道控制）阀（可变进气道控制）阀点火系统点火系统火花塞 使用长型火花塞改善了缸盖的冷却性能加长水套长型火花塞长型火花塞普通火花塞普通火花塞加长铱金铂金充电系统充电系统发电机皮带轮 发电机皮带轮使用单向离合器以吸收发动机转速波动单向离合器弹簧轴承发电机轴发电机发电机皮带轮发电机皮带轮维修要点维修要点(充电系统充电系统)发电

18、机皮带轮使用SST拆卸/安装发电机皮带轮SST09820-63020(2 件)拆卸拆卸SST皮带轮轴维修要点维修要点(充电系统充电系统)发电机皮带轮发电机皮带轮盖是不可重复使用零件发电机皮带轮盖(不可重复使用零件)发动机控制系统发动机控制系统VVT传感器VVT-i(Variable Valve Timing intelligent)起动保持功能充电控制冷却风扇控制发动机控制系统发动机控制系统VVT传感器 每一气缸组上的进/排气凸轮轴上都装有1个MRE（Magnetic Resistance Element）式VVT传感器（共4个）正时转子MRE式VVT传感器(进气侧)左侧气缸组左侧气缸组MRE

19、式VVT传感器(排气侧)右侧气缸组右侧气缸组MRE式VVT传感器(排气侧)发动机控制系统发动机控制系统VVT传感器 输出信号是数字信号MRE 式式拾磁线圈式拾磁线圈式0V0V磁体MRECoil磁体正时转子正时转子参考参考 (发动机控制系统发动机控制系统)VVT传感器 MRE材料电阻随磁力线方向变化而变化传感器输出低电平传感器输出低电平传感器输出高电平传感器输出高电平磁力线正时转子发动机控制系统发动机控制系统VVT传感器 可保证在极低转速时的信号输出 MRE 式式拾磁线圈式拾磁线圈式传感器传感器输输出出信号信号发动机发动机转速转速时间时间传感器输传感器输出信号出信号发动机发动机转速转速无检测信号

20、无检测信号时间时间发动机控制系统发动机控制系统VVT传感器 通过采用MRE式VVT传感器,发动机 ECU可以检测到传感器输入电压过低或过高的故障V传感器输入电压过低故传感器输入电压过低故障障VVT传感器传感器输出电压输出电压0.34.7传感器输入电压过高故传感器输入电压过高故障障HighLow维修要点维修要点(发动机控制系统发动机控制系统)VVT传感器由于传感器由拾磁线圈式变为MRE式，产生了一些新的故障码（DTC），同时过去有些故障码不再使用故障码检查项目P0341凸轮轴位置传感器“A”电路故障（气缸组1或单个传感器）故障码检查项目P0342凸轮轴位置传感器“A”电路输入电压低(气缸组 1或

21、单个传感器)P0343凸轮轴位置传感器“A”电路输入电压高(气缸组 1或单个传感器)故障码检查项目P0346凸轮轴位置传感器“A”电路故障（气缸组2）故障码检查项目P0347凸轮轴位置传感器“A”电路输入电压低(气缸组 2)P0348凸轮轴位置传感器“A”电路输入电压高(气缸组 2)拾磁线拾磁线圈式圈式MRE 式式气缸组气缸组 1(进气侧进气侧)气缸组气缸组 2(进气侧进气侧)故障码检查项目P0341凸轮轴位置传感器“A”电路故障（气缸组1或单个传感器）故障码检查项目P0346凸轮轴位置传感器“A”电路故障（气缸组2）发动机控制系统发动机控制系统VVT-i(Variable Valve Tim

22、ing intelligent)进/排气侧凸轮轴都采用VVT-i控制系统进气侧排气侧叶轮锁止销提前延迟提前延迟锁止销左侧气缸组左侧气缸组参考参考 (配气机构配气机构)凸轮轴气门正时TDCBDCABDC 71ABDC 31BTDC 37BBDC 29BBDC 64ATDC 35TDC 0ATDC 3发动机控制系统发动机控制系统VVT-i(Variable Valve Timing intelligent)运作-作用作用-稳定燃烧，提高燃油经济性在怠速，轻载，低温和启动时在怠速，轻载，低温和启动时TDCBDC减少废气进入进气侧发动机载荷发动机转速运作运作 Range发动机控制系统发动机控制系统VV

23、T-i(Variable Valve Timing intelligent)运作-作用作用-改善排放控制改善燃油经济性中等载荷中等载荷TDCBDC提高内部EGR率，消除泵气损失发动机载荷发动机转速运作运作 Range发动机控制系统发动机控制系统VVT-i(Variable Valve Timing intelligent)运作-作用作用-改善扭矩/功率中低转速，大负荷中低转速，大负荷TDCBDC充分利用燃烧压力发动机载荷发动机转速运作运作 Range提高充气效率发动机控制系统发动机控制系统VVT-i(Variable Valve Timing intelligent)运作发动机载荷发动机转速-

24、作用作用-提高功率高速，重载高速，重载运作运作 RangeTDCBDC提高充气效率减少泵气损失维修要点维修要点(发动机控制系统发动机控制系统)VVT-i(Variable Valve Timing intelligent)由于在排气侧加装了VVT-i控制系统，新增加了如下14条故障码故障码检查项目故障码检查项目P0013凸轮轴位置“B”执行器电路故障(气缸组 1)P0025凸轮轴位置“B”正时延迟过大(气缸组 2)P0014凸轮轴位置“B”正时提前过大或系统故障(气缸组 1)P0365凸轮轴位置传感器“B”电路故障(气缸组 1)P0015凸轮轴位置“B”正时延迟过大(气缸组 1)P0367凸轮

25、轴位置传感器“B”电路输入电压低(气缸组 1)P0017曲轴位置-凸轮轴位置相互关系错误（气缸组 1，传感器 B)P0368凸轮轴位置传感器“B”电路输入电压高(气缸组 1)P0019曲轴位置-凸轮轴位置相互关系错误（气缸组 2，传感器 B)P0390凸轮轴位置传感器“B”电路故障(气缸组 2)P0023凸轮轴位置“B”执行器电路故障（气缸组 2)P0392凸轮轴位置传感器“B”电路输入电压低(气缸组 2)P0024凸轮轴位置“B”正时提前过大或系统故障(气缸组 2)P0393凸轮轴位置传感器“B”电路输入电压高(气缸组 2)发动机控制系统发动机控制系统起动保持功能 当动力模式被切换到“发动机

26、启动”模式时，起动机保持运转直到发动机启动起动机起动机发动机开关发动机开关发动机起动发动机启动运转自动运转自动运转发动机运转停止Push once动力模式动力模式关停止发动机控制系统发动机控制系统起动保持功能 系统框图 带智能进入/启动系统的车型起动机 刹车灯开关ACC继电器IG1,2 继电器起动机继电器发动机开关空档起动开关STSWACCRSTARTHWNENSWSTA1,启动控制信号3,起动机 运作2,ACC动力切断发动机 ECU电源控制ECU曲轴位置传感器发动机冷却液温度传感器发动机控制系统发动机控制系统起动保持功能 系统框图 不带智能进入/启动系统的车型STACC音响和照明起动机继电器

27、发动机冷却液温度传感器ACC切断继电器点火开关起动机曲轴位置传感器STAR空档起动开关NETHWACCRSTSW发动机 ECU发动机控制系统发动机控制系统起动保持功能 正常运作起动机继电器NE信号时间启动:无此项功能:有此项功能自动控制判断判断ON启动控制信号(点火开关)ACC继电器(附属设备电源)参考参考 (发动机控制系统发动机控制系统)起动保持功能判断发动机完成启动最大启动时间发动机冷却液温度(C)判别转速(rpm)发动机冷却液温度(C)最大启动时间(sec.)判断发动机完成启动判断发动机完成启动最大启动时间最大启动时间(当发动机由于异常不能启动时当发动机由于异常不能启动时)参考参考 (发

28、动机控制系统发动机控制系统)起动保持功能发动机启动时的保护时间1200 rpm司机操作点火开关时司机操作点火开关时间较长间较长关闭在启动时如果发动机转速达到或超过1200rpm，发动机ECU停止起动机运转以防止起动机转速过高启动ON起动机继电器NE信号启动控制信号(点火开关)参考参考 (发动机控制系统发动机控制系统)起动保持功能发动机启动时的保护30 sec.司机操作点火开关司机操作点火开关时间较长时间较长关闭发动机不启动发动机不启动(故障故障)时间当操作点火开关时间较长时，为防止过热，起动机最多运转30秒启动ON起动机继电器NE信号启动控制信号(点火开关)发动机控制系统发动机控制系统充电控制

29、 发动机ECU控制发电机产生的电压，降低对发动机的负荷，提高燃油经济性加速加速减速减速减小发动减小发动机载荷机载荷发动机控制系统发动机控制系统充电控制 系统新采用蓄电池电流和蓄电池温度传感器发动机发动机 ECU计算蓄电池状态 判断行驶状态蓄电池+-电压电流蓄电池温度传感器蓄电池温度传感器曲轴位置传感器车速传感器空档起动开关节气门位置传感器蓄电池电流传蓄电池电流传感器感器发电机产生电压IC 调节器产生可变电压电负荷(雨刷器、鼓风机等)发动机控制系统发动机控制系统充电控制 蓄电池使用霍尔IC式电流传感器铁芯电流磁力线-10001002.50.54.5电流(A)输出电压(V)霍尔IC蓄电池正极发动机

30、控制系统发动机控制系统充电控制 系统框图IC 调节器组合仪表发电机总成蓄电池+-IGLEF+B电压,电流,蓄电池温度节气门位置 发动机转速,车速,档位CPU发动机发动机 ECU发动机控制系统发动机控制系统充电控制 运作(实例)怠速加速恒速行驶减速怠速驾驶状态调节 SOC低高调节 SOC调节 SOC发电机状态*:State Of Charge（充电状态）车速慢快SOC*目标 SOC控制区产生电压低高无充电控制维修要点维修要点(发动机控制系统发动机控制系统)充电控制失效保护:当出现如下状况时，发动机ECU停止充电控制，实行常规控制V121.电压降低2.电瓶液温度不正常3.电负荷高发动机 ECU各传感器4.故障 维修要点维修要点(发动机控制系统发动机控制系统)充电控制 充电控制故障码（DTC）故障码故障码检查项目P0516蓄电池温度传感器电压低P0517蓄电池温度传感器电压高P1550蓄电池电流传感器电路故障P1551蓄电池电流传感器电压低P1552蓄电池电流传感器电压高P1602内部IC 故障*P2502充电系统电压故障*:蓄电池老化