最新奥迪汽车结构、原理与维修
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第3章 一汽奥迪A6L汽车维修

3.1 动力系统

3.1.1 汽油发动机装备

(1)2010款前车型汽油发动机装备

(2)早期车型发动机配置

①也可使用ROZ 95号无铅汽油,但功率有所下降。
②也可使用ROZ 91号无铅汽油,但功率有所下降。

3.1.2 2013~2014款2.0 TFSICDNB发动机

2.0 LCDNB发动机具有以下技术特点。

①采用废气涡轮增压器来实现增压。

②四气门缸盖,进气侧装有凸轮轴调节器,排气侧装有奥迪气门升程系统。

③改进了皮带传动机构(取消了助力转向泵)。

④发动机正时采用链条传动。

⑤进气歧管上有进气歧管翻板。

⑥容积流量可调式机油泵。

⑦高压喷油阀的流量得到了优化。

发动机功率与转矩特性曲线如图3-1所示。

图3-1 2.0L发动机转矩-功率特性曲线

3.1.3 2.8L CHVA FSI发动机与3.0L CGWB TFSI发动机

(1)2.8L CHVA发动机的技术特点

①采用可控式水泵来进行温度管理。

②在通过启动-停止功能来重新启动发动机时会出现混合摩擦的情况,因此主轴瓦另加了耐磨层。

③通过下述措施降低了链传动的摩擦。

a.改进了凸轮轴。

b.降低了凸轮轴调节器的泄漏。

④双级容积流量可调式机油泵。

⑤链条张紧器所需要的机油供油量非常小。

⑥汽缸采用专用珩磨方式加工,可降低机油消耗并减少磨损。

⑦降低了第三活塞环的预张紧程度。

⑧改进了皮带传动机构(取消了助力转向泵)。

⑨高压喷油阀的流量得到了优化。

发动机功率与转矩特性曲线如图3-2所示。

图3-2 2.8L V6 FSI发动机(代码CHVA)

(2)3.0L V6 TFSI发动机的技术特点

①采用罗茨式鼓风机来实现增压。

②采用可控式水泵来进行温度管理。

③在通过启动—停止功能来重新启动发动机时会出现混合摩擦的情况,因此主轴瓦另加了耐磨层。

④通过下述措施降低了链传动的摩擦。

a.改进了凸轮轴。

b.降低了凸轮轴调节器的泄漏。

⑤双级容积流量可调式机油泵。

⑥链条张紧器所需要的机油供油量非常小。

⑦汽缸采用专用珩磨方式加工,可降低机油消耗并减少磨损。

⑧降低了第三活塞环的预张紧程度。

⑨改进了皮带传动机构(取消了助力转向泵)。

⑩高压喷油阀的流量得到了优化。

气门弹簧力减小了。

发动机功率与转矩特性曲线如图3-3所示。

图3-3 3.0L V6 TFSI发动机(代码CGWB)转矩-功率特性曲线

(3)增压系统

3.0L V6 TFSI发动机是奥迪V6发动机中最强劲的汽油发动机,其特别之处就是增压系统使用了罗茨式鼓风机,它有以下优点。

①快速产生强劲的转矩。

②自然吸气发动机和增压发动机所用的基本机型相同。

③转矩特性曲线圆滑丰满。

④起步特性优异。

⑤增压器结构极其小巧,如图3-4所示。

图3-4 增压器内部结构

⑥保养容易。

⑦与其他V型发动机所用的部件通用性高。

(4)创新温度管理(ITM)

创新温度管理(ITM)是发动机控制单元内的一个子系统。各个子系统将其状态发送给ITM(如加热要求、无热负荷等)。

ITM功能会仔细衡量这些要求,判定哪些用户的优先级较高并确定出应该去触发哪些执行元件来工作。

ITM将触发请求发送给用户,用户再去触发执行元件。

(5)变速器械机油冷却/加热

发动机的预热运行分成两个阶段。

①阶段1 让冷却液静止(不流动)来让发动机快速升温。这样的话摩擦功率的损失就降低了,燃油喷射的状况也得到了改善。

②阶段2 现在使用已经热了的冷却液通过一个热交换器去快速加热变速器机油。热流的这个流动是通过一个电控切换阀来实现的,该阀由变速器控制单元来操控。为了避免出现过大的热应力,也为了避免让发动机内的热冷却液完全循环起来(完全循环起来会导致发动机内部的摩擦功率损失再次增大),采用的是节拍式混合阶段模式来工作。

如果车辆使用者希望尽快让车内热起来,那么热量就尽可能快地向车内传递。在这种情况下,发动机内的冷却液就不会静止了(不流动)。

变速器机油不光要加热,必要时还要对其进行冷却。由于变速器机油并无单独的冷却管路,所以它的冷却也只能冷却到发动机冷却循环中的温度水平。当变速器的温度达到最佳状态时,切换阀就会切断通往变速器机油冷却器的冷却液液流。

发动机温度调节传感器G694的内部结构如图3-5所示。

图3-5 温度调节传感器内部结构

采用汽油发动机的车,使用一种新的传感器来感知发动机的温度。这种传感器结构的特点是,热传导区采用螺纹形式,因此表面积增大了(加热和冷却速度均较快)。

温度传感器G694是拧在缸盖上的,也就是说拧在能最快达到临界温度的位置处。

采用温度传感器G694,其技术难点主要在于部件保护方面。

传统的冷却液温度传感器在下述情况下可能出现“暴露在空气中”这种情况,也就无法传递发动机最新的温度信息了——水泵驱动用多楔皮带撕裂、突然或缓慢地漏冷却液。

而这种新传感器就可避免这种情况发生。

另外,使用这种新型传感器还可实现“防止冷却液沸腾”这个功能,这是因为它通过“快速测量出重要位置处的温度”,可以提前发出警报信息。

创新温度管理系统可完成下述功能。

①冷却液静止(不流动)时控制发动机的预热运行。

②执行元件的调节(比如可控式水泵)。

③冷却液加热。

④冷却液散热风扇。

⑤防止冷却液沸腾。

可控式水泵内部构造如图3-6所示。

图3-6 可控式水泵内部结构

由发动机控制单元发指令来操控这个水泵,具体是用一个电磁阀来接通或者切断真空来实现的。该泵工作时,由于调节滑阀被泵轮盖住了,所以可以使得冷却液静止(不流动)。

这时发动机内冷却液流完全被阻塞住了。这种工况可降低该泵所消耗的驱动功率。

在转速和负荷较高时短时接通的话,有助于保护发动机。冷却液流的接通是采用节拍式的(接通—切断—接通,就是时断时续)。这样做的目的是:发动机预热运行后,在混合阶段过程中实现缓慢的(逐渐的)温度补偿。

抽出负压室(真空室)内的空气,就会在调节滑阀活塞上产生一个力。该力经调节滑阀的导向杆逆着弹簧力,经叶轮压在缸体上。于是压力侧的泵出口处就会出现节流作用。

圆周上安装有3个回位弹簧,如果真空供给出现问题了,这些回位弹簧也能保证让该泵提供最大供液量。

如果冷却液温度低于20℃,那么该泵就不会工作,因为那会损坏密封件和膜片。当发动机再次启动时,该泵也不会触发去工作

V6发动机的车上所用的所有排气系统,尾管上都装备有反射式消音器,如图3-7所示。

图3-7 2.8L V6 FSI发动机排气系统部件

插装式挡板,这种挡板也可单独订购。该消音器中有多个腔(一般有4个),以便能利用声反射原理。声音在这几个内腔中多次穿行后,声压大小就会相互中和,从而就降低了声压的最高值。消音器内有挡板(横截面扩大和减小),由此产生反射。但是这也会增大排气压力(阻力),具体取决于结构了。消音器内反射主要抑制的是低频音。

3.0L V6 TDI发动机吸收式消音器如图3-8所示。

图3-8 3.0L V6 TDI发动机吸收式消音器

吸收式消音器内有多孔材料,一般是石棉、玻璃面和玻璃纤维,这些材料能吸收一部分声能,也就是把声能转化成热量了。再加上多次反射,消音效果就更好了。可以将排气噪声降低50dB(A),这相当于将声压系数降低了300。消音器内的吸音主要是抑制高频噪声。

一般来说,排气系统同时使用这两种消音方式,或者采用分开式消音气(中间和后置消音器),或者采用组合为一体的消音器,这样才能覆盖尽可能宽的频谱。

3.1.4 发动机电控系统

3.0L CTTA发动机燃油喷射系统部件安装位置如图3-9、图3-10所示。

图3-9 3.0L CTTA右侧发动机舱电控部件位置

1—二次空气泵马达V101;2—增压压力传感器G31/进气管温度传感器G72;3—汽缸列1点火线圈,带功率输出级的点火线圈1-N70,带功率输出级的点火线圈2-N127,带功率输出级的点火线圈3-N291;4—氧传感器G39,带氧传感器加热装置Z19;5—凸轮轴调节阀1-N205;6—尾气催化净化器后的氧传感器G130,带尾气催化净化器后氧传感器1加热装置Z29;7—节气门控制单元J338;8—进气温度传感器G42/进气管压力传感器G71;9—二次空气压力传感器1-G609,仅针对美国国家规格;10—活性炭罐电磁阀1-N80;11—发动机转速传感器G28;12—爆震传感器1-G61;13—汽缸列1的喷油阀,汽缸1的喷油阀N30,汽缸2的喷油阀N31,汽缸3的喷油阀N32;14—发动机温度调节温度传感器G694;15—进气管风门电位计G336;16—霍尔传感器G40;17—燃油计量阀N290;18—低压燃油压力传感器G410

图3-10 3.0L CTTA左侧发动机舱电控部件位置

1—进气管风门电位计2-G512;2—冷却液温度传感器G62;3—燃油压力传感器G247,螺纹上润滑油,22N·m;4—爆震传感器2-G66;5—汽缸列2的喷油阀,汽缸4的喷油阀N33,汽缸5的喷油阀N83,汽缸6的喷油阀N84;6—调节风门控制单元J808;7—二次空气喷射阀N112;8—进气管风门阀门N316;9—二次空气喷射阀2-N320;10—电插头;11—尾气催化净化器后的氧传感器2-G131,带尾气催化净化器后氧传感器2加热装置Z30;12—发动机故障灯,位于组合仪表内;13—油门踏板位置传感器G79/油门踏板位置传感器2-G185;14—制动信号灯开关F/制动踏板开关F47;15—发动机控制器J623;16—凸轮轴调节阀2-N208;17—氧传感器2-G108,带氧传感器2加热装置Z28;18—汽缸列2点火线圈,带功率输出级的点火线圈4-N292,带功率输出级的点火线圈5-N323,带功率输出级的点火线圈6-N324;19—机油压力调节阀N428;20—增压空气冷却泵V188;21—冷却液继续循环泵V51;22—进气管温度传感器2-G430/增压压力传感器2-G447;23—汽缸盖冷却液阀门N489;24—霍尔传感器2-G163

3.1.5 3.0L CTTA发动机正时链单元

(1)正时链盖板装配

3.0L CTTA发动机正时链盖板部件分解如图3-11所示。

图3-11 3.0L CTTA发动机正时链盖板

1—螺栓,更换;2—轴密封环,轴密封环更新;3—螺栓,更换;4—空心定位销,2件;5—丝杆;6—左侧汽缸盖密封垫;7—螺栓,更换;8—支架,用于隔热板;9—正时链左侧盖板;10—支架,用于导线束;11—螺栓,更换;12—支架,用于左侧氧传感器电插头;13—螺栓;14—密封件,更换;15—支架,用于右侧氧传感器电插头;16—螺栓;17—螺栓;18—支架,用于电插头;19—正时链右侧盖板;20—右侧汽缸盖密封垫;21—支架,用于隔热板;22—螺栓,更换;23—空心定位销,2件;24—螺栓;25—正时链下盖板;26—发动机转速传感器G28;27—螺栓

(2)凸轮轴正时链装配

3.0L CTTA发动机正时链单元部件分解如图3-12、图3-13所示。

图3-12 3.0L CTTA发动机左侧凸轮轴正时链

1—螺栓,更换,80N·m+90°;2—螺栓,更换,80N·m+90°;3—凸轮轴链轮,用于排气凸轮轴;4—凸轮轴调节器,用于进气凸轮轴,标记“进气”,提示根据型号,凸轮轴调节器有三个或四个凹陷,图中所示为一个有四个凹陷的凸轮轴调节器;5—左侧凸轮轴正时链,为了能够重新安装,要用颜色标出转动方向;6—螺栓,9N·m;7—滑块;8—链条张紧器,用于左侧凸轮轴正时链;9—轴承板,用于驱动链轮;10—螺栓;11—驱动链轮,用于左侧凸轮轴正时链;12—轴承螺栓,用于左侧凸轮轴正时链的驱动链轮;13—螺栓

图3-13 3.0L CTTA发动机右侧凸轮轴正时链

1—螺栓,更换,80N·m+90°;2—凸轮轴链轮,用于排气凸轮轴;3—螺栓,更换,80N·m+90°;4—凸轮轴调节器,用于进气凸轮轴,标记“进气”,提示根据型号,凸轮轴调节器有三个或四个凹陷,图中所示为一个有四个凹陷的凸轮轴调节器;5—螺栓;6—轴承螺栓,用于右侧凸轮轴正时链的驱动链轮,结构不对称;7—驱动链轮,用于右侧凸轮轴正时链;8—右侧凸轮轴正时链,为了能够重新安装,要用颜色标出转动方向;9—止推垫片,用于右侧凸轮轴正时链的驱动链轮,结构不对称;10—链条张紧器,用于右侧凸轮轴正时链;11—滑块;12—螺栓,9N·m

(3)控制机构驱动链装配

3.0L CTTA发动机控制机构驱动链单元分解如图3-14所示。

图3-14 3.0L CTTA发动机控制驱动链分解

1—滑轨;2—螺栓,更换,10N·m+90°;3—螺栓,更换,5N·m+60°;4—轴承螺栓,用于驱动链轮;5—驱动链轮,用于左正时链;6—螺栓,更换,10N·m+90°;7—驱动链,用于控制机构,为了能够重新安装,要用颜色标出转动方向;8—螺栓,更换,10N·m+90°;9—滑轨;10—螺栓,更换,8N·m+45°;11—轴承板,用于右侧凸轮轴正时链的驱动链轮,结构不对称;12—驱动链轮,用于右侧正时链;13—止推垫片,结构不对称;14—轴承螺栓,用于驱动链轮,结构不对称;15—螺栓,更换,30N·m+90°;16—密封件,更换;17—链条张紧器;18—螺栓,9N·m;19—曲轴;20—螺栓,更换,10N·m+90°

3.1.6 3.0T CTTA发动机尾气涡轮增压器

3.0L CTTA发动机涡轮增压器部件分解如图3-15~图3-17所示。

图3-15 3.0L CTTA涡轮增压器

1—发动机吊耳;2—螺栓,27N·m;3—压缩机,带增压空气冷却器;4—减震板;5—螺栓,5N·m;6—橡胶套管,2件;7—中间法兰;8—螺栓;9—节气门控制单元J338;10—O形环,更换;11—套管;12—螺栓;13—支架,用于转换阀;14—螺栓,9N·m;15—螺栓;16—中间法兰;17—调节风门控制单元J808;18—排气螺栓,用于左侧增压空气冷却器,1.5~3.0N·m;19—螺栓;20—进气温度传感器G42;21—O形环,更换;22—螺母,20N·m;23—O形环,更换;24—丝杆,17N·m;25—螺栓,自锁式,更换,装配前务必用丝锥清除螺纹孔中的残余物,10N·m;26—增压压力传感器气缸列1(右侧)增压压力传感器G31,汽缸列2(左侧)增压压力传感器2-G447;27—密封件,更换;28—O形环,美国国家规格,2件,更换;29—连接套管,用于曲轴箱的排气孔;30—O形环,美国国家规格,2件,更换

图3-16 增压空气冷却器分解

1—密封件,更换;2—O形环,更换,在安装增压空气冷却器时用发动机机油涂抹;3—O形环,更换,在安装增压空气冷却器时用发动机机油涂抹;4—压缩机壳体;5—密封件,更换;6—右侧增压空气冷却器;7—螺栓,自锁式,更换,10N·m;8—密封件,不能单买,不允许从增压空气冷却器上取下,在安装增压空气冷却器时用发动机机油涂抹;9—螺栓,自锁式,更换,10N·m;10—左侧增压空气冷却器;11—密封件,不能单买,不允许从增压空气冷却器上取下,在安装增压空气冷却器时用发动机机油涂抹

图3-17 传动装置分解

1—螺栓,自锁式,更换,装配前务必用丝锥清除螺纹孔中的残余物,25N·m;2—传动装置;3—分离弹簧;4—压缩机壳体