概述 注意： Freelander 2（神行者 2 代）配备了新型的 TD4 柴油发动机。 该 TD4 柴油发动机没有在以前的 Land Rover 上用过，切勿与以前的 Freelander 车型所使用的 Td4 柴油发动机混淆。 这款新型的 TD4 柴油发动机也可称为（用文字表述）2.2L Duratorq-TDCi (DW) 发动机。 这款 TD4 柴油发动机为 2.2 升直列 4 缸总成，包括一个双顶置凸轮轴（DOHC），每缸 4 气门。 气门由指型滚轮和液压间 隙调节器操作。 空气和柴油由电子控制的可变几何涡轮（VGT）增压器和 Bosch Generation 4 共轨燃油系统输送至气缸。 发动机的工作受到监控，并通过发动机电子管理系统和 Bosch 发动机控制模块（ECM）取得最佳性能。 发动机为紧凑型单元，占据空间很小，其设计可降低噪音、振动和声振粗糙度（NVH）水平。 发动机尺寸减小，使得车辆可以发动机结构由精密加工的铸铝合金气缸盖和层压金属垫圈组成，并用螺栓牢固地固定在机加工的铸铁气缸体上。 气缸盖为 16 个气门（每个燃烧室 4 个）、气门操作齿轮、凸轮轴和正时齿轮、喷油器和电热塞提供了位置。 气缸盖内有油孔和油道，以 便润滑油和冷却液流动。 气缸盖由凸轮轴下轴承盖铸件形成，并用带有密封垫的配套结构化凸轮轴盖封闭。 凸轮轴盖由凸轮轴上轴承盖铸件、进气道以 及气缸盖罩端口、曲轴箱通气元件组成。 L 形气缸盖罩封闭了结构化凸轮轴盖开口，并与曲轴箱强制通风（PCV）阀、安全阀和曲轴箱通风接头合为一体。 发动机上方安装了一个发动机隔音盖，在热塑盖下层附有一个聚丙烯泡沫层。 盖子可以吸收发动机产生的噪音，并将其降至可 接受的 NVH 水平。 发动机盖左后侧有个孔，为发动机油加注口盖提供了位置。 气缸体为曲轴和轴承、机油冷却喷嘴、往复运动元件和平衡轴壳体提供了位置。 气缸体内有油道和油孔，以便润滑油和冷却液 流动。 平衡轴壳体用螺栓固定在气缸体下侧，并由曲轴通过齿轮驱动。 平衡轴总成降低了发动机的 NVH 水平，从而提供平稳 的动力输出。 气缸体底部固定有一个铝制油盘壳体和一个压制的钢油盘。 油盘壳体密封并直接用螺栓固定在气缸体上。 油盘用密封剂密 封，附在油盘壳体上，用作润滑系统的储液罐。 润滑系统的机油泵位于油盘内，并通过螺栓固定在气缸体下侧。 机油泵由曲 轴通过链条驱动。 加压水冷却液系统使得发动机冷却。 发动机驱动的冷却液泵将冷却液分配到气缸盖和气缸体内的油道内。 发动机产生的排放符合欧盟指令（EUCD）第五阶段法规要求。 对所产生的排放污染物的限制，是通过使用排气系统催化转换 器、选装的柴油颗粒过滤器（DPF）、高级电子发动机管理控制系统、PCV 和废气再循环（EGR）系统来实现的。 发动机结构技术特性 TD4 发动机包括以下关键特性： 16 气门 DOHC 排列，每个气缸 4 个气门 喷油器位于燃烧室中央 带有液压间隙调节器的指型滚轮 Garrett 旋转电子执行器（REA）可变几何涡轮增压器 Pierburg 电子控制 EGR 阀，带有 Visteon EGR 冷却器 Bosch 第四代燃油系统，具有燃油共轨喷射技术 7 孔压电式喷油器（每次冲程可以喷射 5 次） 先进的 Bosch EDC 17 发动机管理系统 进气歧管，集成了可变涡流和端口停用技术 电子进气节气门，用于发动机控制关闭 平衡轴总成 铝合金气缸盖和双壁铸铁气缸体 气缸盖的设计使得在发动机转速范围内都可以获得最佳的空气涡流 废气排放处理，采用柴油专用催化转换器和选装的 DPF 钢制曲轴，带有双减振飞轮和扭振减振器 排放符合 EUCD 第五阶段法规要求 技术细节 TD4 发动机的技术细节如下： 注意： TD4 发动机气缸从发动机后部（变速器端）开始编号。 因此，一号气缸位于发动机后部。 项目细节 发动机类型DW12CTED4 配置4 缸直列 气缸编号一号气缸位于发动机后部（变速器端） 发动机安装横向安装，向后倾斜 12 度 缸径/行程85 mm / 96 mm 立方容量2179 cm3 压缩比15,8:1 排放合规EUCD 第五阶段 最大功率输出 (kW EU) 140KW/110kW 最大扭矩420 Nm 发动机怠速： 手动变速器 750 rpm 自动变速器 795 rpm 发动机最大转速5000 rpm 点火顺序1-3-4-2 机油容量5.4 升（5.7 美国夸脱） 气缸编号 气缸的编号如下图所示，气缸 4 在发动机前项目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 说明 气缸盖定位销（2 个） 变速器壳体定位销（2 个） 孔塞（12 个） 主油路密封塞（2 个） 主轴承盖螺栓（10 个） 喷油嘴（4 个） 喷油嘴螺栓（4 个） 机油冷却器冷却液回流软管 机油滤清器和冷却器壳体 密封垫 柱头螺栓（4 个） 螺母（4 个） 机油滤清器滤芯 O 形环 机油滤清器盖 O 形环 机油压力开关 冷却液供应软管，至机油冷却器 平衡轴壳体螺栓（8 个） 平衡轴壳体 平衡轴壳体定位销（2 个） 曲轴前密封座螺栓（2 个） 曲轴前密封座螺栓（4 个） 曲轴前密封座 定位销（4 个） 曲轴位置（CKP）传感器螺钉 曲轴位置（CKP）传感器5 6 7 8 9 10 11 12 双层壁（阴影区域） 主轴承供油口 喷油嘴定位口 发动机正时专用工具位置 主油道 气缸盖供油孔 VGT 机油回流口 VGT 机油供应口 气缸体用铸铁制造，特点是具有双层壁，从而增加了强度和刚度。 两层之间形成了气垫，也可以降低发动机产生的 NVH 水 平。 气缸体的 5 个螺栓固定的主轴承轴颈，也可以增加发动机下端的强度和刚度。 气缸直接在气缸体内扩孔而成，不需要缸套。 气缸体内有两个导套，从而可以准确将气缸盖和垫圈与气缸体对齐。 气缸体左后侧的启动电机下方有个孔，为发动机正时专用工具提供了位置。 插入后，该专用工具将会定位在飞轮上相应的孔 内，从而暂时固定住曲轴，以便让一号活塞处于上止点（TDC）位置。 机油滤清器和冷却器壳体，以及主油道位于气缸体左侧。 主油道为纵向孔，与气缸体同长，向所有发动机运动元件供应加压机 油。 加压机油从主油道分流，经由气缸体和曲轴颈内的斜孔向主轴承和大端轴承供油。 主油道的每个端头都有螺纹栓密封。 2 号主轴承上方的横孔将加压机油从主油道导向气缸体右侧的一个端口。 该端口经由对接接头向 VGT 轴承供应加压机油。 从 VGT 回流的机油经由气缸体右侧的一个管道和接头被导回至油盘。 气缸体左前侧的垂直孔将主油道的加压机油向上供应至气 缸盖内相应的油道。 发动机的冷却是通过气缸之间的冷却液室和在气缸体冷却套里形成的膨胀室孔来实现的。 冷却液室将冷却液通过气缸体上表面 的开口导至气缸盖。 孔塞密封了在气缸体冷却套内形成的外部开口。 喷油嘴项目 A 1 2 说明 发动机前部 喷油嘴螺栓（4 个） 喷油嘴（4 个） 在每个气缸下方，气缸体的左侧都安装了 4 个喷油嘴。 喷油嘴主体直接安装在主油道里。 每个活塞下面会喷出加压机油，以 润滑气缸壁和活塞销，并冷却活塞头。 当机油喷到活塞下侧时，机油会汇集并围绕两个成形冷却道流动，以冷却活塞头。 喷嘴主体内安装的一个阀门会防止机油喷出，直到润滑系统的压力大于 0.5 巴（7.25 磅／平方英寸）。 曲轴位置传感器项目 1 2 3 4 说明 倒转平衡轴 平衡轴 垫板 平衡轴壳体 平衡轴总成包括 2 个平衡轴，位于曲轴下面。 该总成用 8 个螺栓固定在气缸体底部。 2 个平衡轴均由单个斜驱动齿轮构成， 经过精加工和平衡从而成为配套的总成。 平衡轴总成不得分开。 平衡轴壳体为机油泵提供了安装位置。 壳体前部的一个端口与机油泵供油口配套。 壳体顶部另一个端口与气缸体的一个端口 配套。 来自机油泵的加压机油通过平衡轴壳体端口和气缸体被导入机油滤清器和冷却器总成。 平衡轴传动机构项目 A B C D 1 2 说明 发动机前部 曲轴方向 平衡轴方向 倒转平衡轴方向 1 号活塞 平衡轴驱动齿轮 曲轴上的一个成形斜驱动齿轮为平衡轴总成提供了驱动力。 曲轴驱动齿轮的齿数是平衡轴齿轮的两倍，因此以两倍的曲轴转速 驱动 2 个平衡轴。 曲轴齿轮以与曲轴相反的方向驱动倒转平衡轴。 另一个平衡轴由倒转平衡轴以曲轴的方向进行驱动。 垫板位于平衡轴壳体两侧和气缸体裙部之间。 有不同厚度的垫板可供使用，以便在曲轴驱动齿轮和倒转平衡轴齿轮之间提供正 确的齿隙。 可以检查每个平衡轴齿轮之间的齿隙，但是不可调整。 转动的平衡轴可以产生相反的力量，以抵消发动机往复运动元件所产生的不平衡力量。 在 4 缸发动机运转期间，活塞成对地 向相反方向运动，从而产生了不平衡。 为了抵消成对的活塞的相反方向力量，一对活塞处于上止点时平衡轴的重量必须在下止 点（BDC）。 平衡轴总成的润滑是通过溅油法实现的。 曲轴和油盘元件6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 大端轴承瓦盖螺栓（8 个） 主轴承上半轴瓦（4 个） 上止推垫圈（2 个） 曲轴 定位销 曲轴后油封 双质量飞轮（手动变速器车辆） 螺栓（8 个） 变矩器挠性板（自动变速器车辆） 主轴承下半轴瓦（4 个） 下止推垫圈（2 个） 主轴承瓦盖（5 个） 油泵 油位计管（下） 螺栓 定位销 油盘壳体 油盘壳体螺栓（20 个） 油盘固定螺栓（21 个） 机油放油塞密封 机油放油塞 油盘 机油温度传感器 螺钉（2 个） 油位计管（上） 油位计 油泵驱动链 曲轴皮带轮螺栓 平垫圈 曲轴带轮和扭振减振器 CKP 传感器目标环 半圆键（2项目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 说明 曲轴 主轴承上半轴瓦（4 个） 上止推垫圈（2 个） 1 号主轴承盖定位销（2 个） 主轴承盖螺栓（10 个） 主轴承瓦盖（5 个） 下止推垫圈（2 个） 主轴承下半轴瓦（4 个） 平衡轴驱动齿轮 主轴承分类标记 曲轴为钢制，带有 5 个主轴承和 4 个连杆大端轴颈。 主轴承轴颈位于气缸体主轴承壳体内，由 5 个主轴承瓦盖夹住。 每个 主轴承瓦盖都印有相应的气缸编号，以便于识别。 标记为“1F”的主轴承瓦盖必须位于发动机变速器端（1 号端）。 曲轴的横向运动受到 2 号主轴承两侧的 4 个半圆止推垫圈的限制。 止推垫圈有润滑槽，必须面朝主轴承。 曲轴的轴向游动必 须在 0.07 毫米（0.003 英寸）和 0.32 毫米（0.013 英寸）之间。 每个主轴承座和轴瓦盖包括一个铝/锡制上、下轴瓦。 上轴瓦上有一个孔和环形槽，用以将主轴承的加压机油通过曲轴孔输送 至连杆大端轴承。 主轴承瓦盖和上、下轴瓦都有个成形凸缘。 该凸缘使得轴承和盖可以正确对齐，并防止轴承径向移动。 为了使得曲轴主轴承保持正确的间隙，有不同厚度的主轴瓦可供使用。 上主轴瓦仅有一种尺寸；而下主轴瓦则有 5 种尺寸。 上、下轴瓦都有色码，便于识别。 要确定轴瓦的正确尺寸，可以将曲轴前面和气缸体前面的分类标记与轴承尺寸表对照查看。 有关主轴瓦安装的进一步信息，请参阅相关的保养维修程序（SRP）。 3 号曲轴套上有个“过盈配合”驱动齿轮，在 2 号主轴承轴颈和 2 号连杆大端轴颈之间。 该驱动齿轮为单斜齿轮，为平衡轴齿 轮提供动力。 在曲轴前部，前曲轴密封板后面有个 18 齿直齿轮。 该直齿轮通过单排链条为机油泵总成提供动力，并用一个 半圆键锁在曲轴上。 在曲轴前部安装了一个齿轮，驱动凸轮轴的正时皮带。 该驱动齿轮有 21 个齿，并用一个半圆键锁在曲轴上。项目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 说明 上压环 下压环 机油控制“刮油”环 活塞销 定位销弹性挡圈（2 个） 活塞和连杆总成 连杆大端 连杆轴 连杆小端 小端衬套 活塞头冷却道 活塞衬套（每个活塞 2 个） 连杆由锻钢制造，带有“I”形梁轴结构，从而提供了较高的强度和耐用性。 连杆小端各侧都收窄，从而形成了锥形头。 锥形头 改善了燃烧冲程期间活塞和连杆之间的力量分布。 小端内装有青铜衬套，内有沟槽，以便润滑油在衬套四周流动。 连杆大端在接头处被切割并加工，从而形成轴承座和轴承盖，并由 2 个螺栓固定。 为确定匹配的连杆和轴承盖，接头的连接侧压印了气缸位置。 连杆大端每个半面都安装有一个半轴瓦。 连杆轴承座和轴瓦制造时都带有一个凸缘，这使得轴承座里的 轴承可以正确对齐，并防止轴瓦径向移动。 安装时，凸缘必须面朝发动机左侧（机油滤清器侧）。 为了使得曲轴大端轴承保持正确的间隙，有不同厚度的轴瓦可供使用。 下轴瓦仅有一种尺寸；而上轴瓦则有 3 种尺寸。 有关曲轴大端轴承安装的进一步信息，请参阅相关的保养维修程序（SRP）。 活塞由铝合金制成，装配有 2 个压缩环和一个带有盘簧的机油控制环。 活塞上卡环槽内装有钢制嵌圈，以增加强度。 活塞头 为环形设计，从而在活塞头中央形成了明显的碗形。 活塞头还有凹槽，以便为 4 个气门头提供间隙。 燃烧室的这种设计可以 提高空气/燃油混合物完全燃烧所需要的涡旋和湍流水平，也可以改善发动机排放。 3 个活塞环必须以彼此 120°（允许 15° 到 20° 的误差）的间隔安装在活塞四周。 2 个上压缩环压印有“top”（顶部），以 便于安装。 双斜面刮油环的缺口也必须与盘簧接头相对。 全裙式活塞上涂有石墨材料，以减少与气缸内壁的摩擦。 石墨涂层在发动机运转和启动期间尤其重要。 活塞头下侧还有 2 个 机油冷却道。 活塞裙的相对两侧有两个成形带衬套孔，用于安装全浮式活塞销。 活塞销穿过活塞的带衬套孔和连杆小端，并在每一端用弹性 挡圈固定。 活塞、活塞销和连杆小端由位于每个气缸内壁下面的喷油嘴供油。 活塞安装期间，每个活塞头上的压印方向箭头和“DIST”必须面向发动机前部（附件驱动端）。 有关活塞和活塞环安装的进一步信息，请参阅相关的保养维修程序（SRP）手册。 油盘壳体和机油分离器