奧迪Q7發(fā)動機系統(tǒng)培訓

1、奧迪Q7發(fā)動機系統(tǒng)培訓4.2升FSI發(fā)動機RS4-4.2RS4-4.2升升FSIFSI發(fā)動機發(fā)動機AUDIAUDI直噴發(fā)動機發(fā)展歷程直噴發(fā)動機發(fā)展歷程Audi 品牌的新型V 型系列發(fā)動機家族以其90 氣缸傾角和90 mm 氣缸間距的工藝而獨樹一幟。繼本系列第一代產品3.2 升V6 FSI 發(fā)動機之后， Audi 又相繼推出4.2 升V8 FSI 發(fā)動機。該發(fā)動機在供貨時有兩種款式可供選擇，一款是舒適型基本配置 ( 首次使用在Audi Q7 上) ，另一款則是為新款RS4 設計的高轉速運動型發(fā)動機。此外， Audi 還可提供這一家族中的另一杰作 5.2 升排量的V10 發(fā)動機。奧迪奧迪Q7Q7發(fā)

2、動機發(fā)動機技術說明： 汽油直接噴射 燃油均化平順運行 帶液壓間隙調整的輥式拉桿 凸輪軸和輔助機組飛輪側的鏈式傳動裝置 進排氣凸輪軸的無級凸輪軸調節(jié) 兩段式鎂合金可變長度的進氣管及內置混合氣充填移動閥 ( RS4 除外) 電子油門 歐洲廢氣排放標準EU IV/LEV II基本型發(fā)動機與高轉速發(fā)動機的主要技術差別表現(xiàn)在以下幾方面： 曲柄傳動機構 控制機構 氣缸蓋 機油供給 發(fā)動機冷卻 進氣軌道 排氣裝置 發(fā)動機管理系統(tǒng)扭矩扭矩/ /功率特性曲線功率特性曲線技術數(shù)據(jù)技術數(shù)據(jù)* 裝有自動變速器* 手動變速器（包括離合器和雙質量飛輪）曲柄傳動機構汽缸體曲柄傳動機構汽缸體氣缸曲軸箱采用鋁硅合金低壓冷硬澆鑄

3、，氣缸曲軸箱經過特殊熱處理。氣缸運行道表面經機械去涂層處理。 氣缸間距: 90 mm 氣缸床位錯： 18,5 mm 發(fā)動機結構長度: 464 mm 氣缸體高度： 228 mm曲柄傳動機構汽缸體曲柄傳動機構汽缸體氣缸曲軸箱下半部分（床板軸承橫梁）由鋁金屬制成，帶澆鑄式GGG 50 主軸承蓋。它用定心銷定位，用液態(tài)密封劑密封后與氣缸曲軸箱螺栓連接。主軸承通過四顆螺栓對稱地相對主軸承中線緊固。床板的構造使得機械結構十分穩(wěn)固，它的穩(wěn)定作用與階梯框架相同。發(fā)動機機械結構發(fā)動機機械結構曲軸曲軸帶5 個軸承，由高級合金鋼制成 (42CrMoS4)。曲拐呈90 并無曲柄軸徑偏移。減震器是一種硫化結構的不平衡單

4、質減震器。 主軸承: 65 mm 主軸承寬度: 18.5 mm 連桿軸承: 54 mm 連桿軸承寬度: 15.25 mm連桿結構連桿結構基本型發(fā)動機使用的是36MnVS4 材料制成的裂化連桿。為求牢固，在RS4 發(fā)動機中傳統(tǒng)的分離式連桿則采用CrNiMo8 材料制成。此外，高轉速發(fā)動機連桿在幾何結構上作了相應的適配并降低了公差。 軸頸：: 54 mm 軸瓦： 厚 1.4 mm寬 15.25 mm 軸套長度： 對接軋邊 20 mm 連桿長度： 154 mm在裂化時，連桿通過一個工具從一個做好標記的規(guī)定斷裂部位分離。在由此產生的不易混淆的斷裂面上給出兩部分之間精確的接縫精度?；钊攸c活塞特點為了保

5、證強度，使用的是結構重量比普通活塞稍重的鍛造活塞。這兩種發(fā)動機的活塞幾何結構相同。 活塞重量 :( 不包括環(huán)) 大約 290 g 活塞銷： 20 mm x 11.5 mm x 40 mm曲軸箱排氣裝置曲軸箱排氣裝置排風管加熱器排風管曲軸箱通風旁通閥油氣分離器限壓閥止回閥機油油氣分離器的功能機油油氣分離器的功能發(fā)動機機械結構鏈式傳動發(fā)動機機械結構鏈式傳動機構機構發(fā)發(fā)動動機機機機械械結結構構輔輔助助機機組組驅驅動動機油泵、水泵、轉向助力泵以及壓縮機由鏈傳動D 驅動。鏈條驅動裝置直接由曲軸驅動，并通過一個中間齒輪轉變方向后帶動齒輪模塊上的鏈輪?？照{壓縮機傳動鏈D齒輪模組油泵轉向助力泵水泵發(fā)發(fā)動動機機

6、機機械械結結構構 汽汽缸缸蓋蓋高壓燃油泵鍛造凸輪軸曲軸箱排氣管氣門罩霍爾式傳感器主要技術數(shù)據(jù)主要技術數(shù)據(jù) 鋁制氣缸蓋；鋁制氣缸蓋； FSI FSI 橫置設計的渦流進氣道；橫置設計的渦流進氣道； 火花塞中央排置火花塞中央排置的四氣門技術；的四氣門技術； 進氣門：鍍鉻實心氣門；進氣門：鍍鉻實心氣門； 排氣門：充鈉鍍鉻中空氣門；排氣門：充鈉鍍鉻中空氣門； 氣門氣門沖程沖程11 MM11 MM； 輕質及小摩擦氣門機構，通過液壓間隙調整機構的輥輪拉桿操縱氣輕質及小摩擦氣門機構，通過液壓間隙調整機構的輥輪拉桿操縱氣門，氣門彈簧簡單；門，氣門彈簧簡單； 氣缸蓋各帶兩個鑄件凸輪軸，驅動通過液壓式氣缸蓋各帶兩個

7、鑄件凸輪軸，驅動通過液壓式回轉電機；回轉電機； 氣門開啟度進氣氣門開啟度進氣200200 KW KW； 氣門開啟度排氣氣門開啟度排氣210210 KWKW； 凸輪調節(jié)范圍為凸輪調節(jié)范圍為 4242 KW KW； 在發(fā)動機靜止時，采用止動銷在發(fā)動機靜止時，采用止動銷鎖定調節(jié)器；進氣位在前，排氣位在后；鎖定調節(jié)器；進氣位在前，排氣位在后； 排氣調節(jié)器回位彈簧；排氣調節(jié)器回位彈簧； “內部廢氣再循環(huán)內部廢氣再循環(huán)”采用相應的氣門重疊進行。采用相應的氣門重疊進行。技術上，該氣缸蓋在著名的Audi 四氣門FSI 缸蓋的基礎上進行了擴展。高轉速發(fā)動機上的區(qū)別高轉速發(fā)動機上的區(qū)別為保證大功率和高轉速，氣缸蓋

8、在以下部件上作了改動：對進氣通道進行氣體充填優(yōu)化處理 ( 截面增大)；進氣門為鍍鉻中空氣門 ( 重量減輕)；氣門彈簧采用抗拉強度高的材料制成并具備高彈性；為保證大容量燃油需求，噴油閥為大流量設計；輥輪拉桿的輪子沖壓設計更為堅固耐用；凸輪軸的配氣相位不同，開口長度較大；氣門開啟角度進氣230；氣門開啟度排氣220 ；VR6 發(fā)動機沿用了氣門間隙補償元件。該元件具有較大的球型沖程，在試驗過程中被證實更適用于高速發(fā)動機（關鍵在于：液壓氣門間隙補償元件的完全填充）；氣缸蓋有一個改良過的水套，該水套向進氣通道和噴；油閥之間部分供應冷卻液，以降低氣缸蓋燃燒室板的溫度；鑒于凸輪軸傳動比的變化，在基本型發(fā)動機

9、上用于鏈傳動的的凸輪軸調節(jié)器由30 齒改為25 齒。汽汽缸缸蓋蓋鏈鏈條條驅驅動動機機構構帶回位彈簧的排氣凸輪軸調節(jié)器進氣凸輪軸調節(jié)器凸輪軸機構凸輪軸機構凸輪軸調節(jié)器按眾所周知的液壓搖凸輪軸調節(jié)器按眾所周知的液壓搖臂發(fā)動機工作原理臂發(fā)動機工作原理工作。工作。 進、排氣進、排氣凸輪軸調整角度均可達凸輪軸調整角度均可達4242度。轉子度。轉子和定子均由鋁制造。四個壓力腔均和定子均由鋁制造。四個壓力腔均由彈簧加載的密封元件進行徑向密由彈簧加載的密封元件進行徑向密封。調節(jié)器需被鎖止于確定位置直封。調節(jié)器需被鎖止于確定位置直到發(fā)動機起動并且建立起所規(guī)定的到發(fā)動機起動并且建立起所規(guī)定的油壓。鎖止位置在油壓。

10、鎖止位置在“滯后位置滯后位置”。進氣凸輪軸調節(jié)器鎖止無間隙。排進氣凸輪軸調節(jié)器鎖止無間隙。排氣凸輪軸調節(jié)器有一有限的間隙以氣凸輪軸調節(jié)器有一有限的間隙以便于可能使其可以安全地離開鎖止便于可能使其可以安全地離開鎖止位置。一個回位彈簧使調節(jié)器回到位置。一個回位彈簧使調節(jié)器回到“提前位置提前位置”。當發(fā)動機關閉后，。當發(fā)動機關閉后，調節(jié)器進入滯后位置，回位彈簧處調節(jié)器進入滯后位置，回位彈簧處于受力狀態(tài)。于受力狀態(tài)。機油循環(huán)系統(tǒng)機油循環(huán)系統(tǒng)機油泵的說明 對于8缸發(fā)動機而言，50L/分鐘（7000轉/分鐘）的供油能力，是保持發(fā)動機潤滑的基本條件。鏈條漲緊器慮清器機油調壓閥機油冷卻器恒溫器機油冷卻器機油泵

11、機油泵機油泵 慮清器單元慮清器單元機油回流高壓機油底部過濾器密封蓋慮芯高壓機油輸出ENGINEENGINE油底殼油底殼AUDI RS4技術在Q7上的運用對于運動型車輛來說，最重要的是在任何行駛狀況下都能保證機油供應。為參加賽事，曾為高轉速發(fā)動機的機油供給設計過最大為1.4 g 的橫向加速。為了確保這一點，RS4 的油底殼上裝備了一個附加的閥門系統(tǒng)。ENGINEENGINE油底殼油底殼向彎道外側作用的離心力閥門關閉（機油被截留）閥門開啟（機油涌向間隔腔）在一個殼體內安置了在一個殼體內安置了4 個閥門，它們的旋轉軸與車輛的縱軸平行。閥門都個閥門，它們的旋轉軸與車輛的縱軸平行。閥門都朝油泵吸入部分的

12、內側開啟。朝油泵吸入部分的內側開啟。機油循環(huán)系統(tǒng)示意圖機油循環(huán)系統(tǒng)示意圖啟動壓力的快速建立基礎條件1、止回閥門系統(tǒng)2、凸輪調整機構的獨立供油通道3、流量測試基礎信息4、對凸輪軸調整機構的油壓間接測量機油潤滑系統(tǒng)關斷閥機油潤滑系統(tǒng)關斷閥當有不規(guī)律的閥門噪音【主要集中在氣門調整機構上】，且此噪音在長途行駛后消失而在短途行駛時總是重復出現(xiàn)，則必須更新機油關斷閥。圖示說明1機油關斷閥2噴嘴閥機油關斷閥噴嘴閥機油壓力及壓力開關機油壓力及壓力開關標準機油壓力值：怠速運轉時的機油壓力：至少1.2 bar。2000 rpm 時的機油壓力：至少3.0 bar。AUDI Q7AUDI Q7的冷卻循環(huán)系統(tǒng)的冷卻循環(huán)

13、系統(tǒng)新款V8 發(fā)動機冷卻循環(huán)的設計思想為縱向交流冷卻。冷卻液從排氣側注入并經由氣缸蓋密封流入氣缸蓋，在那里縱向通過鏈輪頂蓋流出。通過改進橫截面，冷卻水通道鉆入凸棱，從而使得氣缸凸棱的冷卻得到改善。由于進氣門始終處在高功率密度的強負載下，因此高轉速發(fā)動機在兩個進氣門之間還具備V 形強制流通孔。補償罐暖風熱交換器冷卻液泵發(fā)電機機油冷卻器恒溫器冷凝器ECT傳感器冷卻風扇控制冷卻液泵和恒溫器冷卻液泵和恒溫器圖示說明1殼體2水泵冷卻液泵和恒溫器冷卻液泵和恒溫器F265受特性線控制的發(fā)動機冷卻裝置的節(jié)溫器Audi Q7 4.2FSI發(fā)動機進氣系統(tǒng)熱膜式空氣流量計熱膜式空氣流量計進氣轉換閥節(jié)氣門進氣管風門進

14、氣管風門工作原理進氣管風門工作原理Q7和RS4的發(fā)動機的進氣管風門與進氣轉換管一樣受特性曲線控制，兩種發(fā)動機的進氣管風門同樣在低負載和低轉速范圍時被激活。它們相對氣缸蓋中的氣道分離板運行，并由此關閉進氣道的下半部分，被吸入的氣流因而涌入氣道的上半部分并在氣缸中形成一種翻滾狀的充氣運動。進氣管風門未被激活時呈開啟狀，整個氣道截面暢通。一個氣缸床的所有風門都被固定在一根共同的軸上。在Q7 的基本型發(fā)動機中，進氣管風門受一個電子促動器的控制。每個氣缸床中所有進氣管風門的位置都由一個霍爾傳感器監(jiān)控。在高轉速發(fā)動機中，進氣管風門的開關各通過氣缸床的真空執(zhí)行元件進行。這里風門位置的反饋信息也由霍爾傳感器提

15、供。發(fā)動機進氣系統(tǒng)發(fā)動機進氣系統(tǒng)可變長度進氣可變長度進氣【本圖示例為3.2L發(fā)動機，原理相同】進氣道可在無噪音的情況下進行轉換，它有兩種工作狀態(tài)進氣道可在無噪音的情況下進行轉換，它有兩種工作狀態(tài)- -短進氣道和長進氣道短進氣道和長進氣道- -分別用于功率和扭矩輸出。進氣道分別用于功率和扭矩輸出。進氣道的轉換由電磁閥控制。管路可由彈簧控制使其返回原始位的轉換由電磁閥控制。管路可由彈簧控制使其返回原始位置。真空蓄能器集成在該系統(tǒng)中并可提供相應的真空。壓置。真空蓄能器集成在該系統(tǒng)中并可提供相應的真空。壓力和溫度雙功能傳感器及通風系統(tǒng)的壓力調節(jié)閥均安裝在力和溫度雙功能傳感器及通風系統(tǒng)的壓力調節(jié)閥均安裝

16、在進氣管上。為實現(xiàn)縱向調節(jié)進氣管，使用了兩個選檔桿。進氣管上。為實現(xiàn)縱向調節(jié)進氣管，使用了兩個選檔桿。兩個選檔桿通過一套齒輪相連。塑料翻板配有導流部分，兩個選檔桿通過一套齒輪相連。塑料翻板配有導流部分，可以改善空氣流動。翻板上有彈性擠壓層以防止泄露可以改善空氣流動。翻板上有彈性擠壓層以防止泄露/ /發(fā)發(fā)動機通過霍爾傳感器持續(xù)地監(jiān)測進氣翻板的位置動機通過霍爾傳感器持續(xù)地監(jiān)測進氣翻板的位置發(fā)動機進氣系統(tǒng)發(fā)動機進氣系統(tǒng)可變長度進氣可變長度進氣發(fā)動機進氣系統(tǒng)發(fā)動機進氣系統(tǒng)可變長度進氣可變長度進氣氣缸蓋內的進氣道被一個優(yōu)質鋼片水平分成兩部分。通過位于前部的進氣管翻板可以關閉下部的進氣道，于是就可以提高氣

17、流密度并會在燃燒室內使空氣柱產生滾動（波動）,從而可使得燃油-空氣混合氣產生最佳的渦流運動。為了減少氣流損失，進氣管翻板是偏心安裝的，這樣就可保證翻板在打開位置可與氣道壁合為一體。進氣管翻板的雙級調節(jié)是用真空來實現(xiàn)的，回位是通過彈簧力實現(xiàn)的。在靜止位置，進氣管翻板通過彈簧力關閉進氣管風門工作原理進氣管風門工作原理RS4Audi RS4 的真空軟管連接的真空軟管連接二次空氣組合閥空濾空濾自動球閥組合閥真空罐N80碳罐N335MAF引流泵/閥進氣管N316執(zhí)行器二次空氣閥N112止回閥制動真空泵V192真空罐G294J569二次空氣泵繼電器J299燃油箱排氣風門N321Audi Q7 的真空軟管連

18、接的真空軟管連接制動真空泵V192蒸發(fā)箱排氣閥二次空氣泵帶止回閥的引流泵組合閥空濾制動助力器G294J569二次空氣噴射繼電器J299燃油蒸汽系統(tǒng)Audi Q7/RS4的燃油系統(tǒng)的燃油系統(tǒng)Q7燃油系統(tǒng)與C6相同，唯一區(qū)別就是具有兩個高壓油泵。高壓油泵2高壓油泵1低壓燃油傳感器G410泄油管燃油濾清器溢流閥高壓油軌2高壓傳感器G2475-8缸燃油濾清器低壓油泵發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)示意圖示意圖燃料供給系統(tǒng)可分為部分，即高壓和低壓系統(tǒng)。燃油被輸送在高壓下從高壓泵到噴嘴。在油箱中的電動油泵和高壓泵之間及回油管間的是低壓油。發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)低壓部分低壓部分低壓系統(tǒng)是一

19、個按需調整的系統(tǒng)。電動泵的電量消耗是由執(zhí)行電子元件通過脈寬調制的。從發(fā)動機到執(zhí)行電子元件的信號也是脈寬調制的。沒有燃油回油管。低壓傳感器N410使內部燃油壓力保持在4bar。預壓力在下面幾種情況下必須增至2baar： 當發(fā)動機停止工作（電動泵后工作）； 在發(fā)動機起動前（電動泵前工作）；當點火打開或駕駛員車門開關接合 ；當起動發(fā)動機且發(fā)動機起動時間達到5秒； 當發(fā)動機熱機起動以防止汽泡產生。發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)低壓部分低壓部分發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)高壓部分高壓部分高壓系統(tǒng)由下列元件組成： 高壓燃油分配板，集成在進氣管法蘭上，帶有壓力傳感器和壓力控制閥 高壓噴射泵 高

20、壓油路 高壓噴嘴。發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)高壓泵高壓泵單活塞高壓泵由日立公司制造。在右側氣缸進氣凸輪軸后端通過一個三角凸輪軸驅動，可產生20-120bar的燃油壓力。根據(jù)標定值燃油壓力由流量控制閥N290控制。由燃油壓力傳感器G247來監(jiān)測此處的燃油壓力。該泵無泄荷管路，但在內部將受控燃油輸入回供油端。泵內集成了一個低壓燃油傳感器G410。這是一個按需要調整的高壓泵。這意味著只將發(fā)動機脈譜圖中規(guī)定的燃油量輸送給高壓軌道。與連續(xù)高壓供油系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)可減少所需驅動動力。只是實際需要的油會補輸入給系統(tǒng)。發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)高壓泵進油高壓泵進油進油沖程出口 在進油沖程，

21、在活塞彈簧力的作用下，活塞向下移動。內部空間增大使燃油進入油泵內部。流量控制閥使低壓閥保持在打開狀態(tài)。流量控制閥處于斷電狀態(tài)。發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)高壓泵有效沖程高壓泵有效沖程有效沖程 在有效沖程，凸輪使泵活塞向上移動。但因油控制閥處于斷電狀態(tài)而導致低壓進油閥無法關閉。因此，壓力依然無法建立。發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)高壓泵壓縮行程高壓泵壓縮行程建壓沖程 在建壓沖程，發(fā)動機控制單元為流量控制閥提供電流。銜鐵被磁場吸引，泵內的油壓使低壓閥回至其閥座。如果泵內壓力超過軌道壓力，則回油閥打開，燃料被送至油軌。發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)燃油噴射器燃油噴射器高壓噴射閥由

22、日立公司制造。其任務是及時將所需的燃油直接噴入燃燒室。發(fā)動機控制單元施加大約66V電壓來驅動噴油閥。燃油量取決于打開時間和燃油壓力。燃燒室由Teflon密封圈密封。在解體后必須更換奧迪Q7排氣裝置各氣缸都有自己的排氣管路，在氣缸蓋上采用無空隙法蘭連接排氣彎管。前尾氣催化凈化器是陶瓷設計，與氧傳感器連接。在尾氣催化凈化器前的氧傳感器為寬帶探測器，在尾氣催化凈化器后有一個間歇傳感器。安裝在車下底層附近的主尾氣催化凈化器同樣為陶瓷構造。各氣缸床的排氣管都匯集到一個前消聲器上。前消聲器是一種吸音式消聲器，消聲器中的串音功能能夠提高發(fā)動機的功率和扭矩。 前消聲器與后消聲器之間的連接各自通過分開的管道。二

23、次空氣噴射系統(tǒng)二次空氣噴射系統(tǒng)原理由于在冷起動和預熱階段混合氣較濃，廢氣中的未燃燒碳氫化合物比例較高。通過噴入二次空氣，在彎管和前管內發(fā)生再氧化。由此產生的熱量可使尾氣催化凈化器在發(fā)動機啟動大約30 秒后進入運行準備狀態(tài)。二次空氣組合閥的功能和密封性檢查把一根合適的輔助軟管（如 -箭頭- 所示）連接到二次空氣組合閥上。兩種狀態(tài)輕微用力，結果密封，不允許泄露；用力，結果必須打開。并且兩種狀態(tài)必須能夠明顯區(qū)分。奧迪奧迪Q7Q7發(fā)動機管理系統(tǒng)發(fā)動機管理系統(tǒng) (BOSCH MED 9.1.1)(BOSCH MED 9.1.1)奧迪Q7BAR發(fā)動機管理系統(tǒng)概述新款新款V8 FSI 發(fā)動機使用兩種型號為發(fā)

24、動機使用兩種型號為Bosch MED 9.1.1 的發(fā)動機控制系統(tǒng)。的發(fā)動機控制系統(tǒng)。在在Q7 發(fā)動機上采用了一個發(fā)動機控制單發(fā)動機上采用了一個發(fā)動機控制單元。元。在在RS4 發(fā)動機上則是兩個發(fā)動機控制單元發(fā)動機上則是兩個發(fā)動機控制單元。RS4的兩個控制單元有主的兩個控制單元有主從之分從之分。發(fā)動機轉速傳感器發(fā)動機轉速傳感器G28在在Q7 型發(fā)動機上使型發(fā)動機上使用的是感應式傳感器用的是感應式傳感器，在帶主控副控結，在帶主控副控結構的構的RS4 發(fā)動機上使發(fā)動機上使用的則是霍爾傳感器用的則是霍爾傳感器。節(jié)氣門控制單元節(jié)氣門控制單元在在Q7 上使用的上使用的Bosch 節(jié)節(jié)氣門控制單元直徑為氣門控制單元直徑為82 mm，是本類產品中最大，是本類產品中最大的型號。的型號。由于在由于在RS4 上的進氣通上的進氣通道直徑達道直徑達90 mm，所以，所以在