东风日产天籁KR20DDET发动机介绍

2023年11月26日发(作者：2021款现代伊兰特报价)

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东风日产天籁KR20DDET发动机介绍

文：李志

新一代日产天籁上市已超6个月的

时间，这款车所使用的KR20DDET可

变压缩比发动机，引起了很多汽车售后

维修从业者的兴趣。本文将介绍这款发

动机的正时控制、热能管理、排放控制、

变排量润滑及真空助力等系统的特点。

此外，还将介绍这款发动机所用到的一

些特殊制造工艺、部分部件的维修方法

以及所需的附加操作。

1.气门正时控制

东风日产KR20DDET发动机的气

门正时控制器（VTC）安装在进气和排

气凸轮轴前端，排气门正时控制器的动

作由发动机润滑油压力驱动；而进气门

正时控制器则是由电机驱动（图1）。

电子VTC响应速度快于液压VTC，

可扩展凸轮轴的运行角度，从而提高燃

油经济性、发动机输出和排气性能。电

子VTC机构通过电子进气门正时（IVT）

控制电机连续改变凸轮轴的相位。发动

机控制单元（ECM）通过CAN总线进

图1 气门正时控制器图3 冷却液的循环路径

行通信，将电子IVT控制电机的目标位

清洗管路，并最终进入进气歧管（图2）。

置传输给电子IVT控制单元。电子IVT

EVAP炭罐清洗流量控制电磁阀由

控制单元根据ECM的信号驱动电子

ECM管理，当发动机运行时，由EVAP

IVT电机，并改变进气门的开启和关闭

炭罐清洗控制电磁阀控制的蒸气流量随着

时间。电子IVT控制单元具有诊断功能，

空气流量的增加而相应调节。在车辆减速

在检测系统误差时，通过发动机通讯将

和发动机怠速运转时，EVAP炭罐清洗流

故障码（DTC）传输给ECM。

量控制电磁阀会关闭蒸气清洗管路。

2.燃油蒸发与排放控制系统3.冷却系统

燃油蒸发与排放控制系统（EVAP）冷却系统不仅承担着为发动机本体

的作用是减少燃油供给系统排放到大气和机油散热的任务，同时也是空调暖风

中的HC含量。燃油箱内的燃油蒸气被的热源以及为变速器油加热（图3）。冷

引导到炭罐中，在发动机停机或在给车辆却液流经不同的水道，可以发挥不同的

补充燃油时，燃油蒸汽会被储存在这里。作用。而水道回路和阀门的开闭，主要

而当发动机运转时，炭罐内的燃油蒸气会由电子多路流量控制阀（MCV）来控制。

从EVAP炭罐清洗流量控制电磁阀进入如图4所示，MCV根据发动机温度

图2 EVAP系统图

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热器、机油冷却器（在冷起动CVT的预

热）和加热器的冷却液分配（图5）。

4.热量管理控制

日产KR20DDET发动机的热量管

理控制，是通过改变冷却液水道的通断

情况来管理发动机的温度，以及变速器

散热和车内空调暖风。

如图6所示，经由多路控制阀的热

量管理控制有以下5种模式。

图4 电子多路流量控制阀MCV

阀位置A：关闭暖风水箱和发动机

和驱动条件改变到暖风散热器、机油冷

散热器的所有冷却液流道，冷却液只在

却器、CVT加热器和散热器的冷却液流

发动机内循环。

动路径。当点火开关处于OFF时，阀门

阀位置B：打开通往暖风散热器的

完全关闭以快速排空冷却液通道。当接

通道，冷却液导入到空调暖风散热器中。

收到鼓风机接通信号或空调压缩机接通

阀位置C：打开通往机油冷却器和

信号时，ECM也会打开通往暖风散热器

CVT油加热器的通道，冷却液导入到空

的路径（即使当时冷却液的温度较低）。

调暖风散热器、机油冷却器和CVT油

MCV根据温度和发动机控制策略，

加热器中。

精确控制输送到发动机各部件的冷却液

阀位置D：打开通往发动机散热器的

流量，为发动机内的冷却液提供多通道流

通道，冷却液导入到空调暖风散热器、机

动。阀门通过控制各个通道的流量，确保

油冷却器、CVT油加热器以及散热器中。

每种情况提供最佳的冷却液流，优化散

阀位置E：打开所有的通道。

图5 发动机冷却系统框图

图6 发动机热量管理控制

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此外，连接电子节气门控制执行器

和涡轮增压器的冷却液管路处于常通状

态。高水温控制模式能提高发动机的机

油温度，该模式是通过开启或关闭通往

发动机散热器的通道来实现的。而当发

动机高负荷运转时，因爆震控制生效，

因此不进行高水温控制。此外，当检测

到多路控制阀有故障时，ECM会发指

令完全打开冷却液流通阀门，从而确保

冷却效果。

5.发动机润滑系统

日产KR20DDET发动机的润滑系

统组成如图7所示，变排量机油泵是实

现机油压力控制的核心部件。变排量机油

泵安装在发动机油底壳内（图8），该部

件可以根据油压需求的不同，以及低摩擦

配合部件的实际情况，调整机油流量。

发动机润滑油压力控制系统由多种

因素共同调节，ECM通过读取发动机

转速、冷却液温度、机油温度以及蓄电

1.排气凸轮轴链轮 2.排气凸轮轴 3.高压燃油泵 4.真空

泵 5.进气凸轮轴 6.涡轮增压器 7.排气门正时控制电磁

阀 8.正时链条张紧器 9.机油压力传感器 10.机油温度

传感器 11.主油道 12.活塞喷油孔 13.主轴承 14.曲轴

15.控制轴 16.机油冷却器 执行器轴轴承（RR）

执行器 19.机油滤清器 执行器轴轴承

（FR） 21.机油集滤器 22.变排量机油泵 23.机油压力

控制电磁阀 24.正时链条润滑喷油孔

图7 发动机润滑系统组成

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将润滑系统的压力维持在较低水平，并

且不激活用于冷却活塞的机油喷射（即

小于或等于喷射阀开启压力）。高油压控

制的启动条件是发动机处于高转速运转

或高负载条件下，且冷却液温度在60℃

以上。若发动机在低转速和低负载的工

况下运转，则无论冷却液是否超过60℃，

发动机润滑系统都处于低油压模式。

6.发动机制造工艺

日产KR20DDET发动机缸体使用

镜面缸筒涂层工艺，该工艺为气缸衬里

施加1种特殊的涂层，营造一个超光滑

的表面，从而替代了气缸衬套。使用这

图8 变排量泵安装位置

种工艺有助于减少缸壁摩擦，且提升了

缸体的抗爆震能力。

池电压等数据，向机油压力控制电磁阀

这种加工方法的基本原理是将1种

发送指令，实现机油压力控制（图9）。

特殊的等离子射流喷射到气缸壁上，经

ECM根据读取到的机油温度、发动

过硬化和打磨之后，便形成了非常光滑

机负载以及各传感器发送的信号，驱动

的气缸壁表面，进而减少活塞与气缸壁

机油压力控制电磁阀，从而实现可变机油

之间的摩擦。使用上述制造方法，发动

压力控制（低压控制和高压控制）。

机可以消除气缸内摩擦引起的功率损失，

ECM采用低油压控制的工作时间，

有助于提升车辆的加速能力和发动机工

占发动机运转总时长的80%～90%，

作效率。

图9 发动机润滑油压力控制框图

表1 气缸压力标准参数

标准1 530

气缸压力kPa/（250 r/min）最小值1 280

气缸间压力差异100

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7.发动机真空系统与真空泵

由于KR20DDET发动机使用可变

压缩比，从而造成进气歧管压力随压缩

比的变化而改变。因此，这款发动机采

用真空泵替代进气歧管上的真空管，来

为制动助力器提供持续稳定的真空度。

如图10所示，真空泵由排气凸轮轴驱动。

图10 真空泵安装位置

8.气缸压力测量

日产KR20DDET发动机的气缸压

力测量方法如下。

（1）发动机处于热机状态。

（2）将燃油压力释放。

（3）拔下燃油泵熔丝。

（4）拆下所有火花塞。

（5）连接C3+并监控确认VCR实

际位置为46.3°±4°。

（6）正确安装气缸压力表。

（7）完全踩下加速踏板，测量缸压。

（8）完成测量后，安装好所拆除的

部件。

（9）起动发动机，确认发动机运转

是否平顺。

（10）确认无故障码的存在。

此款发动机气缸压力标准参数如

表1所示。

9.维修注意事项

日产KR20DDET发动机部件更换

拆装注意事项和附加操作如表2所示。

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表2 发动机维修、部件更换及附加操作

部件名称附加操作

更换总成拆装维修

ECM是否更换ECM的附加操作

EIVT控制单元是否电子进气门正时控制执行器位置学习

电子进气门正时控制执行器是否电子进气门正时控制执行器位置学习

曲轴位置传感器是否电子进气门正时控制执行器位置学习

进气凸轮轴位置传感器是否电子进气门正时控制执行器位置学习

排气凸轮轴位置传感器是否电子进气门正时控制执行器位置学习

发动机机械部件

正时链条

进、排气凸轮轴

进、排气凸轮轴链轮是是电子进气门正时控制执行器位置学习

活塞

连杆

曲轴

发动机机械部件

正时链条

进、排气凸轮轴

进、排气凸轮轴链轮

加速踏板是否加速踏板释放位置学习

是否气门正时偏置数据清除

维修操作

是*节气门关闭位置学习

怠速空气量学习电子节气门控制执行器是

空燃比初始化学习

否

空气流量计

喷油器是否怠速空气量学习

空燃比传感器

怠速空气量学习

空燃比初始化学习

发动机总成是否

电子进气门正时控制执行器位置学习

气门正时偏置数据清除

气门正时偏置数据写入

涡轮增压器总成是否涡轮增压器废气旁通控制电磁阀数据初始化

VCR控制单元是否

VCR执行器是否

发动机润滑油是否发动机机油数据重置

蓄电池是否蓄电池放电电流数据清零

起动电机是否起动机起动次数清零

VCR 基本位置学习

*清洗电动节气门控制执行器

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