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奥迪Q7发动机系统培训4.2升FSI发动机RS4-4.2升FSI发动机AUDI直喷发动机发展历程Audi 品牌的新型V 型系列发动机家族以其90° 气缸倾角和90 mm 气缸间距的工艺而独树一帜 继本系列第一代产品3.2 升V6 FSI 发动机之后， Audi 又相继推出 4.2 升V8 FSI 发动机该发动机在供货时有两种款式可供选择，一 款是舒适型基本配置 ( 首次使用在Audi Q7 上) ，另一款则是为新 款RS4 设计的高转速运动型发动机此外， Audi 还可提供这一家 族中的另一杰作 － 5.2 升排量的V10 发动机Q7车型上的V8发动机与RS4 发动机一样，也使用FSI 汽油直接喷射装置凭借这个技术， Audi R8 车型五 次赢得了勒芒24 小时耐力赛，如今它已应用于8 缸发 动机的系列生产中 为了在Audi Q7 车型上使用， V8 发动机已做了新的调整 这种新款发动机的特点 是，扭矩变化敏捷和动力反应迅速这一传动机组的 出色之处不仅仅在于高功率和大扭矩，它在苛刻的竞 赛环境下提供的动力性也同样令人刮目相看奥迪Q7发动机技术说明： – 汽油直接喷射 – 燃油均化平顺运行 – 带液压间隙调整的辊式拉杆 – 凸轮轴和辅助机组飞轮侧的链式传动装置 – 进排气凸轮轴的无级凸轮轴调节 – 两段式镁合金可变长度的进气管及内置混合气充填移 动阀 ( RS4 除外) – 电子油门 – 欧洲废气排放标准EU IV/LEV II 基本型发动机与高转速发动机的主要技术差别表现在以下 几方面： – 曲柄传动机构 – 控制机构 – 气缸盖 – 机油供给 – 发动机冷却 – 进气轨道 – 排气装置 – 发动机管理系统扭矩/功率特性曲线技术数据* 装有自动变速器 ** 手动变速器（包括离合器和双质量飞轮）曲柄传动机构－汽缸体气缸曲轴箱采用铝硅合金低压冷硬浇铸，气缸曲轴 箱经过特殊热处理。

气缸运行道 表面经机械去涂层处理 – 气缸间距: 90 mm – 气缸床位错： 18,5 mm – 发动机结构长度: 464 mm – 气缸体高度： 228 mm曲柄传动机构－汽缸体主轴承通过四颗螺栓对称地相对主轴承中线紧固床板的 构造使得机械结构十分稳固，它的稳定作用与阶梯框架相 同气缸曲轴箱下半部分（床板轴承横梁）由 铝金属制成， 带浇铸式GGG 50 主轴承盖它用定心销 定位，用液态密 封剂密封后与气缸曲轴箱螺栓连接发动机机械结构曲轴带5 个轴承，由高级合金钢制成 (42CrMoS4) 曲拐呈90° 并无曲柄轴径偏移减震器是一种硫化 结构的不平衡单质减震器 – 主轴承: Ø 65 mm – 主轴承宽度: 18.5 mm – 连杆轴承: Ø 54 mm – 连杆轴承宽度: 15.25 mm高转速发动机上的改动 发动机转速很高时，由于单质减震器的不平 衡性会出现轴向振动，从而导致曲轴断裂 为了避免振动，在高转速发动机上使用了没 有不平衡性的双质减震器 尽管如此，为能够均衡发动机振动干扰，在 第一和第八个曲拐臂上加入了重金属作为平 衡配重连杆结构在裂化时，连杆通过一个工具从一 个做好标记的规定断裂部位分离。

在由此产生的不易混淆的断裂面上 给出两部分之间精确的接缝精度基本型发动机使用的是36MnVS4 材料制成的裂化连杆 为求牢固，在RS4 发动机中传统的分离式连杆则采用 CrNiMo8 材料制成 此外，高转速发动机连杆在几何结构上作了相应的适配并降 低了公差 – 轴颈：: Ø 54 mm – 轴瓦： 厚 1.4 mm 宽 15.25 mm – 轴套长度： 对接轧边 Ø 20 mm – 连杆长度： 154 mm活塞特点为了保证强度，使用的是结构重量比普通活 塞稍重的锻造活塞 这两种发动机的活塞几何结构相同 – 活塞重量 :( 不包括环) 大约 290 g – 活塞销： Ø 20 mm x Ø 11.5 mm x 40 mm曲轴箱排气装置排风管加热器排风管曲轴箱通风旁通阀油气分离 器限压阀止回阀在批量生产开始后的更改 在这两种发动机上，分离出的机油 不再通过链盒而是经过位于曲轴箱 排气孔旁的内V 结构的罩盖导入 Q7 发动机为单流排气, 即只经过气 缸床2，这样就可以更好地防止冻结 机油油气分离器的功能发动机机械结构－链式传动 机构机油泵、水泵、转向助力泵以及压缩机由链传动D 驱 动 链条驱动装置直接由曲轴驱动，并通过一个中间齿轮 转变方向后带动齿轮模块上的链轮。

空调压缩机传动链D齿轮模组油泵转向助力泵水泵高压燃油泵锻造凸 轮轴曲轴箱排气管气门罩霍尔式传感器主要技术数据 – 铝制气缸盖；– FSI 横置设计的涡流进气道；– 火花塞中央排置 的四气门技术； – 进气门：镀铬实心气门；– 排气门：充钠镀铬中空气门；– 气门 冲程11 MM； – 轻质及小摩擦气门机构，通过液压间隙调整机构的辊轮拉杆操纵气 门，气门弹簧简单；– 气缸盖各带两个铸件凸轮轴，驱动通过液压式 回转电机；– 气门开启度进气200° KW；– 气门开启度排气210° KW；– 凸轮调节范围为 42° KW；– 在发动机静止时，采用止动销 锁定调节器；进气位在前，排气位在后；– 排气调节器回位弹簧；– “内部废气再循环”采用相应的气门重叠进行技术上，该气缸盖在著名的Audi 四气门FSI 缸盖的基础 上进行了扩展高转速发动机上的区别为保证大功率和高转速，气缸盖在以下部件上作了改动： 对进气通道进行气体充填优化处理 ( 截面增大)；进气门为镀铬中 空气门 ( 重量减轻)；气门弹簧采用抗拉强度高的材料制成并具备 高弹性；为保证大容量燃油需求，喷油阀为大流量设计；辊轮拉杆 的轮子冲压设计更为坚固耐用；凸轮轴的配气相位不同，开口长度 较大；气门开启角度进气230°；气门开启度排气220° ；VR6 发动 机沿用了气门间隙补偿元件。

该元件具有较大的球型冲程，在试验 过程中被证实更适用于高速发动机（关键在于：液压气门间隙补偿 元件的完全填充）；气缸盖有一个改良过的水套，该水套向进气通 道和喷；油阀之间部分供应冷却液，以降低气缸盖燃烧室板的温度 ；鉴于凸轮轴传动比的变化，在基本型发动机上用于链传动的的凸 轮轴调节器由30 齿改为25 齿带回位弹簧的排 气凸轮轴调节器进气凸轮轴调节器凸轮轴机构凸轮轴调节器按众所周知的液压摇 臂发动机工作原理工作 进、排气 凸轮轴调整角度均可达42度转子 和定子均由铝制造四个压力腔均 由弹簧加载的密封元件进行径向密 封调节器需被锁止于确定位置直 到发动机起动并且建立起所规定的 油压锁止位置在“滞后位置” 进气凸轮轴调节器锁止无间隙排 气凸轮轴调节器有一有限的间隙以 便于可能使其可以安全地离开锁止 位置一个回位弹簧使调节器回到 “提前位置”当发动机关闭后， 调节器进入滞后位置，回位弹簧处 于受力状态机油循环系统机油泵的说明——对于8缸发动机而言，50L/分钟（ 7000转/分钟）的供油能力，是保 持发动机润滑的基本条件链条涨紧器虑清器机油调 压阀机油冷却器恒温器机油冷却器机油泵基本型发动机上的机油供给同高转速发动机一样，采用传统的湿 池设计。

在研制过程中由于十分重视减少油量流通，因而延长了机油在油 底壳停留的时间并能更好地消除气泡 对于8 缸发动机而言， 50 升/ 分钟的机油流通量（在7000 转/ 分钟且油温为120 °C 时）已是很低的水平了机油泵的传动功 率因此被降低，从而减少了燃油的消耗 油刮设计不仅可以防止曲轴的机油飞溅，而且还加固了主轴承壁 基本配置发动机中机油的冷却通过一个油水热交换器进行 为了使油泵温度在发动机处于大负载的状态下仍保持较低的水平 ，高转速发动机上还附加采用了一个机油及空气热交换器该附 加热交换器通过一个恒温器与热交换器同时接通机油泵 虑清器单元机油回流高压机油底部过滤器密封盖虑芯高压 机油输出机油泵位于油底壳上方吸油通过油底壳的 底部过滤器，在行驶过程中通过发动机的机 油回流通道发动机的所有润滑点均由加压 机油侧供给 机油滤清器模块是作为主流滤清器设计的， 它被安装在发动机内V 部位上，易于保养 滤芯由聚合纤维材料组成，更换简便，无需 专用工具ENGINE油底壳AUDI RS4技术在Q7上的运用对于运动型车辆来说，最重要的是 在任何行驶状况下都能保证机油供 应为参加赛事，曾为高转速发动 机的机油供给设计过最大为1.4 g 的横向加速。

为了确保这一点， RS4 的油底壳上装备了一个附加的 阀门系统ENGINE油底壳向弯道外侧作用的离心力阀门关闭 （机油被截留）阀门开启 （机油涌向间隔腔）在一个壳体内安置了4 个阀门，它们的旋转轴与车辆的纵轴平行阀门都朝 油泵吸入部分的内侧开启如果汽车行驶在弯道上，油底壳内的机油涌 向弯道外侧，这时朝向弯道外侧的两个阀门 关闭并把机油保持在吸入部分 同时，两个朝向弯道内侧的阀门开启，以便 让其余机油涌入吸入部分，这样就可保证油 泵有足够的油量机油循环系统示意图启动压力的快速建立基础条件— — 1、止回阀门系统 2、凸轮调整机构的独立供油通 道 3、流量测试基础信息 4、对凸轮轴调整机构的油压间 接测量机油润滑系统关断阀当有不规律的阀门噪音【主要集中 在气门调整机构上】，且此噪音在 长途行驶后消失而在短途行驶时总 是重复出现，则必须更新机油关断 阀图示说明—— 1－机油关断阀 2－喷嘴阀机油关断阀喷嘴阀机油压力及压力开关标准机油压力值： 怠速运转时的机油压力：至少1.2 bar 2000 rpm 时的机油压力：至少3.0 barAUDI Q7的冷却循环系统补偿罐暖风热交换器冷却液泵发电机机油冷却器恒温器冷凝器ECT传感器新款V8 发动机冷却循环的设计思想为纵向交流冷却。

冷 却液从排气侧注入并经由气缸盖密封流入气缸盖，在那里 纵向通过链轮顶盖流出 通过改进横截面，冷却水通道钻入凸棱，从而使得气缸凸 棱的冷却得到改善 由于进气门始终处在高功率密度的强负载下，因此高转速 发动机在两个进气门之间还具备V 形强制流通孔在基本型发动机上使用了一种受特性曲线控制的冷 却液温度调节器 为了不加大发动机的爆震趋势，在满负载范围时通 过一个电子加热的恒温器将冷却液温度降至90 °C 相反，在爆震不易发生的部分负载工作状态下， 则把冷却剂温度升至105 °C热敏变化优点和摩擦 功率的降低可在低负载工作状态时节省大约1.5 % 的燃油冷却风扇控制发动机控制器J623 通过一种独立的PWM 信号操纵冷 却 风扇控制器J623 以及第2 个冷却风扇控制器J672 接着，这两个冷却风扇控制器根据发动机控制器信 号，借助PWM 信号对冷却风扇进行供电 发动机控制器对冷却风扇的控制受特性曲线的制约 冷却液泵和恒温器图示说明—— 1－壳体 2水泵冷却液泵和恒温器F265－受特性线控制的发动机冷却 装置的节温器在高转速发动机中未采用冷却液温度特性曲线调节器，而是 运用两个辅助散热器来获得良好的冷却。

在一个附助散热器 中始终有冷却液流经另一个辅助散热器则通过一个冷却液 恒温器开启 为了防止关闭高温状态下的发动机而形成的热堵塞，冷却液 续流泵在发动机关闭后的特定时间内依然保持工作通过相 应的特性曲线可计算出泵的续转时间及两台散热风扇是否有 必要继续工作进行这些计算需要各种不同的测试数据（发 动机温度、环境温度、发动机机油温度以及燃料消耗）Audi Q7 4.2FSI发动机进气系统热膜式空气流量计热膜式空气流量计进气转换阀节气门进气管风门Q7 的进气道为双流道，它流入一个镁铸体进气转换管中 进气转换管串连着 Bosch 公司出产的 82 mm 直径的节气门 控制单元 进气转换管为两段式设计为提高扭矩，在低转速范围时接 通到长的进气管段上，在高转速范围时接通到短的进气管段 上通过这种设置可以提高功率 进气管的长度转换受特性曲线控制，调节通过进气。