第二章 发动机故障维修
第一节 奥迪发动机简介
1.奥迪发动机的发展
按照发动机结构来分,奥迪发动机主要有R型、V型、VR型、W型,如VR型发动机主要是TT 3.2FSI和Q7 3.6FSI,现在新车上采用。
按照发动机所需燃料,主要是汽油和柴油之分。
根据进气方式,可以分为增压和自然吸气,现在大多数车型采用的都是增压进气。
在奥迪车型中,不管是汽车的尾部还是发动机罩盖上,经常会看到FSI。FSI表示燃油分层喷射,优势是降低油耗及排放。
2004年,奥迪A4成为奥迪首个配备FSI发动机的量产车型,从此引领了发动机的发展趋势。“让每一滴油充分燃烧”的FSI,带来了车辆的动力性显著提高、燃油消耗降低以及排放污染物的降低。
不是所有的“T”都表示是涡轮增压,在奥迪车上,也有机械增压。2008年,奥迪首次推出带有机械增压发动机——3.0TFSI,搭载在2009年款A6L(C6PA)上。从此以后,TFSI中的T不再是纯粹的涡轮增压了。
从历史上来看,使用机械式罗茨增压器对于奥迪公司来说并不是一个全新的技术,传奇赛车Auto Union(银箭)的发动机上就已经使用了罗茨增压器。由于工作负荷大,压缩机皮带需要每隔90000km更换一次。
EA是德语Entwicklungsauftrag(英语是Development Order)的缩写,代表的是发动机开发顺序,后面的数字也没有太多含义。当然EA888这个型号的发动机不是根据中国的喜好来命名的,当时的德国工程师不知如何想到这组数字,不过现在看来,这个名字也起得不错,因为该款发动机是现在非常流行的。
2.EA211发动机
EA211发动机是大众旗下的一款新型汽车发动机,是基于大众横置模块化MQB平台而全新研发的(图2-1-1)。
图2-1-1 EA211发动机
与目前大众普遍使用的代号为EA111的1.4T发动机不同的是,它采用了全铝的缸体,在质量上要比之前的EA111系列轻了22kg,加入一套ACT主动气缸管理系统,可在一定条件下关闭两个气缸而只由另外两个气缸运行。同时由于新发动机内部摩擦和消耗的降低,以及更加优化的热量管理系统,使得EA211发动机的燃油消耗还降低了8%~10%EA211发动机恢复了正时皮带的配置,降低了发动机内部的功率消耗和噪声。
3.EA888发动机
EA888发动机是大众集团旗下中高级车型的主力机型,集缸内直喷、涡轮增压、可变气门正时等一系列先进技术于一身,凭借充足的低速转矩,良好的燃油经济性以及一流的可靠性,得到市场的广泛认可(图2-1-2)。
图2-1-2 EA888发动机
EA888系列发动机包括1.8L和2.0L两种排量:
①1.8TSI最大功率为118kW(160PS)(5000~6200r/min),最大转矩为250N·m(1500~4500r/min);
②2.0TSI最大功率可达147kW(200PS)(5100~6000r/min),最大转矩为280N·m(1700~5000r/min)。
这两种排量的发动机的机械结构基本一致,不同的是曲轴与活塞的连杆的长度,2.0TSI比1.8TSI的连杆有所缩短,曲轴半径加大,以增加排气量。而两者的活塞顶部结构也有所不同,主要是为了调节燃烧室的工作容积,从而保证一致的压缩比,实现相同的燃烧效果。
4.EA837发动机(图2-1-3)
图2-1-3 EA837发动机
①第4代3.0L-V6-TSI发动机EA837最重要的特征如下:
a.符合EU6排放标准;
b.V型6缸发动机,带电磁离合器控制的皮带驱动式机械增压器;
c.供油系统结合了直喷和进气歧管喷射两种喷射模式,排放和油耗水平更佳;
d.进气和排气侧凸轮轴持续调节。
②第3代3.0L-V6-TSI发动机具备优良的外输出特性和出色的瞬时响应特性,第4代发动机进行升级的目的是在保持原有特性的同时,显著降低油耗和排放。这是通过以下主要措施实现的:
a.降低发动机的摩擦,优化链条传动机构,通过降低预应力优化活塞环套件,同时改善了机油消耗,降低凸轮轴轴承的摩擦力;
b.通过引入电磁离合器,实现了针对机械式增压系统的“按需增压”;
c.高度灵活的喷油策略,可允许高压喷射和低压喷射混合运行;
d.燃烧过程的组件进行了进一步优化。
③相较于第3代3.0L-V6-TSI发动机有以下具体的改进:
a.带中空钻孔曲轴销的曲轴,嵌入式灰口铸铁气缸套,活塞形状改变;
b.采用了可控式机械增压器(罗茨增压器);
c.增加了进气歧管喷射;
d.增加了排气侧凸轮轴调节;
e.将发动机机油冷却器(可控式)移到发动机背面,油底壳和后部发动机盖(密封法兰)进行了调整;
f.链条传动进行了修改,链条更短更轻;
g.仅在一个气缸列上有曲轴箱排气;
h.带改进型(可控式)泵轮的冷却液泵;
i.采用Terophon涂层的正时链盖板;
j.用于降低摩擦和重量的组合措施。