奥迪4.0升V8全新TFSI双涡轮增压发动机技术解析之技术概览

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奥迪4.0升V8全新TFSI双涡轮增压发动机技术解析之技术概览

2024-07-13 05:07| 来源: 网络整理| 查看: 265

Audi 4,0l-V8-TFSI-发动机带有双涡轮增压器,该款发动机装备在奥迪高端车型以及S系列车型中,赫赫有名。

本文将以系列文章形式和大家分享该款发动机机械结构特点,技术数据,润滑系统,冷却系统,空气供给和增压系统,排气系统,汽缸关闭等相关技术内容,限于篇幅,将以连载形式和大家分享。

概述-4,0l-V8-TFSI前世今生

奥迪公司的V型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Audi A8’12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4.2升降至4.0升。

另一项“主动式”的减小排量的方法,就是关闭气缸。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。

该发动机的基本构造如何?

发动机的一些系统是如何工作的,比如空气供给系统、机油供给系

统以及冷却系统。

气缸关闭是做什么用的?,它是如何实现的?

第二代温度管理系统有什么特点?

与4,2l-V8-FSI-发动机相比,本发动机有何变化?

检修时要注意什么?

奥迪8汽缸发动机-前世篇

奥迪的八缸发动机

奥迪公司很早就有大功率八缸发动机了。这也反映出品牌的高档要求和高档轿车对于大功率和运动性的特殊需求。奥迪公司的跑车和运动型多功能车(SUV)上也可能装备有V8发动机。

1927年 – 德国第一台八缸发动机的车

茨维考的霍希工厂的Horch 303型车,是第一台配备了八缸直列发动机的豪华级车。该车自1927年开始生产,它是德国第一款成功批量生产的八缸发动机车。

该款直列八缸发动机是由Paul Daimler(Gottlieb Daimler的儿子)设计的,它配备有两根顶置凸轮轴。即便是最基本的一款活顶敞篷旅行车,也被视为是顶级奢华的象征。截至1931年停产,这款双凸轮轴发动机车型的销售量达到了惊人的8490辆。

这款八缸发动机尤其以其运动的平稳性而著称,其工作平稳性可以达到这个程度:怠速时,发动机上可以直立着放一枚硬币而不倒。

1933年–霍希(Horch)公司的第一款V8发动机

萨克森的汽车联盟在1933的汽车展览会上首次展出了配备有V8发动机的一台霍希车。该发动机的排量为3升,在3200转/分时的功率约为46KW。按照汽缸数和排量,该车被称作“小”霍希830。

随后,霍希V8系列车在1935年又出现了长轴距的霍希830BL,该车是霍希工厂生产数量最多的车。该车一共生产了6124量,其中的50%是普尔曼加长高级轿车,见下图。

1988年–进军高级轿车

在1988的巴黎艺术品展览会上,展出了一款奥迪V8车,该车是在内卡苏尔姆生产的。作为唯一的一款豪华级轿车,该车可以采用常时四轮驱动。

这种V8发动机最初机型,排量为3562cm3,功率为185KW/5800转/分时。稍后又有一个变种,其排量是4.2升,该发动机也用于后续的AudiA8车。

这种V8发动机的车,是奥迪品牌首次进军高级轿车领域。6年后,在1994年初夏,这种V8发动机停产了。90年代初,奥迪公司使用V8发动机车参加过德国旅行车大赛,获得两次冠军。

2006年–FSI直喷

为了让奥迪的V8发动机也能用上汽油直喷技术,给4.2L的V8发动机配备

了FSI汽油直喷装置。

这种发动机有两个变种:面向舒适的基本型(首次是用在Q7车上),和为满足运动性的高转速型(用在AudiRS4’06上的;309KW/7800转/分时)。

为了用于Audi Q7,这种V8发动机(257kW , 6800转/分种)另行适配过。

圆滑的扭矩特性曲线(在额定转速下均如此)以及快速的响应能力,是该发动机的特点。因此,该发动机出色的不仅仅在于其功率大和扭矩大。

由此而形成的车辆行驶性能在激烈的竞争环境中也很显眼。

4,0l-V8-TFSI-发动机

2012–涡轮增压和气缸关闭

4,0l-V8-TFSI-发动机是第一款采用双涡轮增压器和FSI-技术的八缸汽油发动机,该发动机有多种不同的功率,奥迪公司将其分别用于C级车和D

级车中的不同车型上。

开发该发动机时,重点首先是放在降低燃油消耗上的,这是通过很多措施来实现的,比如关闭气缸。

主要技术特点:

八缸V型发动机,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

气缸管理/气缸关闭 (ZAS)

第2代温度管理 (ITM 2)

横流冷却

发动机管理系统 MED 17 1.1 ,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 (型号和国别,见第7页)

主动式发动机悬置,带有振动线圈激励器

Audi S7 Sportback上的发动机,后视图(上图)

发动机变型系列:

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。

下面的表格展示的就是变种、结构和适配方面的情况。

1) 这个图表示的是Audi S6’12上的发动机

2) 这个图表示的是Audi S8’12上的发动机

3) SAM = 南美市场

提示:

我们这个系列文章中的技术描述是以Audi S6’12或者Audi S7 Sportback(C7系列)车上的发动机为例来说明的。与别的发动机的不同之处,请大家以维修车型为主,查阅相应的技术资料。

技术数据

Audi S6’12, S7 Sportback (C7系列)

如果该发动机用在C7系列上的4,0l-V8-TFSI-发动机,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

Audi S7 Sportback上的发动机,前视图,带有空气进气装置(上图)

扭矩-功率特性曲线

4,0l-V8-TFSI-发动机,代码 CEUC

Audi A8’12, Audi S8’12 (D4系列)

用在D4系列上的4,0l-V8-TFSI-发动机,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Audi S8’12)

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)

Audi S8’12上的发动机,前视图,带有空气进气装置(上图)

扭矩-功率特性曲线

下一篇文章,我们将和大家分享奥迪4.0升V8全新TFSI双涡轮增压发动机技术解析之发动机机械构造相关内容。

【本文完】



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