技术服务 Industry News

当前位置:首页>工艺知识>剖析奥迪...

服务热线

0757-82268029

佛山市国恒网络科技有限公司

传真:0757-82268029

邮箱:guohengkeji@industry-cm.com

网址:http://www.industry-cm.com

地址:广东省佛山市禅城区三友南路17号泛家居电商创意园6号楼F座二层

剖析奥迪发动机新技术

创建时间:2022-09-15   来源:  阅读量:2228
0

奥迪公司的V形发动机家族又添新成员4.0L-V8-TFSI发动机,这是第一款采用双涡轮增压器和FSI技术的八缸汽油发动机。该发动机是以2012款奥迪A8车上的4.2L-V8-FSI自然吸气式发动机为基础开发的。

因此许多技术基本是直接取自4.2L-V8-FSI发动机。为了降低油耗,就将排量从4.2L降至4.0L。

另一项“主动式”的减小排量的方法,就是关闭汽缸。这样的话,发动机在部分负荷工况的工作效率就更高了。另一个主要特点就是所谓的HSI布置,就是两个废气涡轮增压器都在内V形中,其实连增压空气冷却器也还是布置在这个位置。在开发过程中,重点要考虑发动机舱内的空间问题。

一方面,这种HSI布置要考虑发动机舱盖下会产生热量;另一方面还要遵守行人保护方面的法规要求。该发动机的功率谱是很宽的了,可用于奥迪的各种车型上。另外,也可用于大众品牌车上。

4.0L-V8-TFSI发动机应用了奥迪模块构造的所有技术,这些技术涉及从起停系统经能量回收系统直至一系列降低摩擦力的措施。匈牙利的Gyor奥迪工厂在组装该V8发动机时,采用了众多高端技术,比如所谓的镜片珩磨。

技术摘要:
◆八缸V形发动机,夹角为90°
◆FSI汽油直喷
◆缸体是铸铝的
◆双涡轮增压器(双进气口式的),位于内V形中
◆排气歧管是双层气隙绝缘的
◆间接式增压空气冷却
◆汽缸管理/汽缸关闭(ZAS)
◆第2代温度管理(ITM2)
◆横流冷却
◆发动机管理系统MED171.1,使用p-N控制
◆能量回收系统(用于在车辆减速时回收能量)
◆起停系统
◆主动式发动机悬置,带有振动线圈激励器

一、发动机技术数据
4.0L-V8-TFSI发动机在奥迪的各种车型上均有采用。根据产品系列以及车是哪个市场的,发动机的特点是不同的。变种、结构和适配方面的情况,如表1所示。

1. 奥迪S6、S7 Sportback(C7系列)

用在C7系列上的4.0L-V8-TFSI发动机(如图1所示),只有一个功率级。该发动机与D4系列上所使用的发动机,主要不同之处在于:

◆两个涡轮增压器采用单侧空气进气
◆无转向助力泵
◆发动机盖罩的设计

扭矩-功率特性曲线及发动机参数说明如图2、表2所示。

2.奥迪A8、S8(D4系列)
用在D4系列上的4.0L-V8-TFSI发动机(如图3所示),有两个功率级。该发动机与C7系列上所使用的发动机,主要不同之处在于:

◆双侧空气进气(仅指2012款奥迪S8)
◆有转向助力泵
◆发动机盖罩的设计
◆二次空气泵电机的安装位置不同(在发动机舱右侧)
扭矩-功率特性曲线及发动机参数说明如图4、图5、表3所示。

二、发动机构造
(一)缸体
曲轴箱源于2012款奥迪A8上的4.2L-V8-FSI发动机,是采用过共晶阿卢西尔(ALusiL)高硅耐热铝合金经低压金属模铸而成。机械负荷和热负荷超过了4.2L-V8-FSI发动机。为了应对这种超负荷情况,采用了一种特殊的热处理方式。

根据发动机变种的不同(增压度的不同),这种热处理方式也有所不同。汽缸工作面是机械加工出来并用镜片珩磨进行精加工。缸体上有可控的活塞冷却喷嘴,它可喷出机油来进行冷却。

1.轴承支座
该轴承支座是用铝合金采用压力铸造方式制成的。其作用是封闭曲轴箱下部并承受曲轴轴承负荷。该支座对于整体刚性和发动机的声响特性影响很大。

为了加强该支座的强度,铸造时加入了5个球墨铸铁的轴套(曲轴轴承盖)。这些轴套另用螺栓以45°角与轴承支座拧在一起。

冷却液是不流经该轴承支座的。但其上有机油孔和机油通道,用于传送压力机油。

与缸体的密封采用的是液态密封剂和弹性成型密封垫;与油底壳上部的密封采用液态密封剂。另外,机油滤清器模块集成在这个支座上。

2.内V形中的机油供给模块
在发动机的内V形中的一个盖罩下,有很多用于机油供给的油道,如图6所示。这个盖子是用螺栓直接拧在缸体上的。其中有金属密封垫。

3.机油挡板
机油挡板将曲柄连杆机构与油底壳隔离开了。这样的话,曲轴的曲柄臂就不会浸入到发动机机油中了,这样也就避免了发动机高转速时机油出现泡沫的可能。为了降低发动机总重,这个挡板是使用塑料制成的。

4.油底壳上部
油底壳上部是发动机-变速器组合体的一部分,它用于提高动力总成的整体刚度。它与轴承支座和油底壳下部的无压力空间的密封,各自都是通过液态密封剂来实现的。有压力冲击的空间都是用弹性密封垫密封的。

接收轴承支座的脏机油到将洁净机油输送给轴承支座,这所有的机油通道,都在油底壳上部。

另外,油底壳上部还装有或者集成下述部件:
◆旁通阀
◆机油冷却器
◆皮带张紧器
◆辅助散热器的节温器(空气-机油)
◆水泵支架
◆机油尺支架
◆发电机支架
◆从涡轮增压器和缸盖来的机油回流管
◆曲轴箱通风系统的机油回流截止阀

5.油底壳下部
油底壳上部的下面与铝板制的油底壳下部是用螺栓连接的。油底壳下部集成有机油排放螺塞以及机油油位和机油温度传感器G266。

(二)曲柄连杆机构
1.连杆
不论是哪种功率的发动机,其连杆都是分体式的。连杆小头有一个13°的梯形角。活塞销直径为22mm。连杆衬套是黄铜制成的。

2.活塞
所有发动机使用的都是铸造活塞,其上有铸造出的压缩环的活塞环槽镶圈。309kW的发动机和功率更大的发动机相比,其活塞还是有区别的。

主要差别就是活塞顶的形状设计。活塞销上有一层薄薄的、看起来像金刚石似的碳层,其名字叫DLC(金刚石状碳)。

3.曲轴
曲轴是锻造钢制的,有五道轴承。根据发动机类型的不同,使用不同材质的毛坯。根据发动机功率情况的不同,成品件会采用不同的精加工(终加工)方式。

4.轴承和机油供给
主轴承是无铅三元轴承,其机油供给是每个轴承上的两个通孔实现的(缸体上镰刀形的槽)。连杆轴承使用的是不同的材质,下轴瓦使用的材质与主轴承的材质一样(无铅三元);上轴瓦使用的是无铅二元轴承。

说明:维修的话,提供的是带有超大型连杆轴承的修理包。

5.减振器
功能:这个黏滞式减振器可以削弱转动振动。这种转动振动是由于发动机上的气体压力和离心力(机内燃烧和转动及振动惯性)而产生的。这种振动会使得壳体和飞轮齿圈之间发生相对转动。这就导致要对硅油实施剪切,这种剪切会作用在飞轮齿圈和壳体之间间隙的整个平面上,这种应变的总和,就产生了阻尼效应。

(三)曲轴箱通风
曲轴箱的通风是通过两个缸盖来进行的。通过单独的通道(这些通道通向进气管,然后进入增压空气管路模块),窜气就被引到曲轴箱通风模块中了,如图7所示。

曲轴箱通风模块处于发动机的内V形中,其作用如下:
◆机油粗分离
◆机油细分离
◆通过压力调节阀调节压力
◆曲轴箱强制通风PCV

1.机油粗分离
在第一个容积很大的腔内,窜气气流的方向会发生约180°的变化。由于较大的油滴运动迟缓,就会在内壁上反弹并流入到机油粗分离器底部的集油腔内。此处有一个溢流孔,该孔连接在内V形内机油供给模块的罩盖上。

出来的机油在缸体内流动,经过油面以下一个回流通道进入油底壳。如果发动机在工作,那么由于曲轴箱和油雾分离器有压差,所以机油回流截止阀会自动关闭的。这样就可防止未经处理的窜气流经机油细分离器。

2.机油回流截止阀
在机油回流通道内,有两个机油回流截止阀,其作用是防止吸入曲轴箱来的未经处理的窜气。阀内有弹簧加载的球阀,它会卡到油底壳上部内。

3.机油细分离
机油粗分离器出来的窜气,经机油细分离器进入到两个腔内。此处有冲击器、压力调节阀、窜气阀以及曲轴箱强制通风阀,如图 8 所示。首先是在机油细分离器进行处理(就是净化)。

这个净化过程采用的就是冲击器原理,机油细分离器还与一个限压阀一同工作,该阀在窜气流量增大时会打开,以便限制通过整个系统的压力损失。

细分离器分离出的机油与粗分离器分离出的机油一样,也是通过内V形上的一个单独接口引回到油底壳内。此处也安装有一个止回阀。

经过了净化的窜气流经单级调压阀。根据空气供给系统内的压力情况,窜气被引入经增压空气模块内集成的窜气阀或者曲轴箱通风模块。





声明:文本素材来源网络,如有侵权,联系我们马上删除


上一篇:

加工中心刀具磨损、崩刃!根本原因是什么


扫码关注,和你一起分享工业干货

你是采购商?想个性小批量定制?

你是供应商?想获得更多订单?

点击这里免费注册

                              ————————   国恒网络科技  零部件小批量定制  采供整合云平台——————



联系客服

在线客服