奥迪Q7发动机培训

31 齿面间隙补偿 圆柱齿轮 为了补偿每侧缸体上进、排气凸轮轴之间的齿面 间隙，排气凸轮轴上的的圆柱齿轮做成双体式的。 双体式圆柱齿轮中较宽的部分是热压在凸轮轴上的； 较窄的部分通过一个锯齿环固定在凸轮轴上，并通过 一个盘形弹簧压靠在较宽的部分上。 齿隙补偿 盘形弹簧以一定的力（轴向力）将圆柱齿轮较窄部分压靠在较宽部分上。于是较宽部分上的三个斜坡就会压入较窄 部分的三个凹坑内。由于斜坡和凹坑的形状原因，圆柱齿轮的这两部分彼此发生转动，因而齿部发生偏移，这就补 偿了齿隙。 327_029 327_031 327_032 327_058 32 涡旋板电动调节器由发动机控制单元来控制，涡旋板电动调 节器上有一个电位计，它用来将涡旋板当前的位置通知发动 机控制单元。 进气歧管 涡旋板 进气歧管上有可调式的涡旋板，该板由电动调节器来调 节。 通过调节涡旋板，可以使得流入的空气气流适应于相应 发动机转速和发动机负荷的需要。这样可降低燃油消耗 和排放值，提高发动机功率和扭矩。 3,0 l-V6-TDI-发动机 327_033 进气歧管 涡旋板电动调节器 涡旋板 节气门调节器 废气再循环管接头 废气再循环气流 空气进气 节气门调节器 为了减小压缩作用并使得发动机平稳地减速停止，在发 动机停止时节气门调节器是关闭的。 在发动机工作的过程中，节气门调节器由特性曲线控制 来打开及关闭，这样就可以影响废气再循环率。 33 增压系统 电动可调式涡轮增压器，带有形状可变涡轮 variabler-Turbinengeometrie (VTG) 3,0 l-V6-TDI-发动机上的涡轮增压器的涡轮形状是 可变的。 废气涡轮增压器控制单元控制涡轮导向叶片的调节。 这样就可达到涡轮增压器的自发响应，并且在全部 转速范围内都可以产生最佳的增压压力。 涡轮增压器控制单元由发动机控制单元来控制。 温度传感器 催化净化器温度传感器 1测量的是增压空气温度，这样 涡轮增压器就可以通过发动机控制单元来防止过热。 导向叶片调节装置 废气涡轮增压器控制单元 催化净化器温度传感器 1 327_034 34 燃油系统 3,0 l-V6-TDI-发动机 混合气准备采用的是第三代共轨系统。 该系统包括：一个高压管路、一个预压管路、一个喷油阀低压回流管路和一个回流压力管路。 300 - 1600 bar 高压 300 - 1600 bar 喷油阀回流压力 10 bar 最大预压力 1,6 bar 最大回流压力. 1,8 bar 燃油滤清器（带有脱水器） 高压泵 CP3.2+ 燃油温度传感器 G81 双金属片式预热阀 10 bar的压力保持阀 G410 在修理后按反向以0,3 - 0,5 bar 穿过喷油阀来给它充油 燃油计量阀 N290 (计量单元 ZME) 机械式燃油泵 最大允许压力 1,6 bar 最大允许压力 1,8 bar 35 喷油压力提高到1600 bar，比第二代共轨系统高250 bar。 车底部的燃油冷却器（空气） 压电喷油阀 1 - 3 N30, N31, N32 缸体II的共轨元件 缸体I的共轨元件 燃油泵 (预供油泵) G6 机械式撞车阀 背压腔 1 2 3 4 5 6 节流阀 10 bar 压力传感器 G247 压力限制阀 N75 327_035 燃油箱 36 说明 技术特点 – 用正时链条来驱动凸轮轴 – 正时链条布置在动力输出一侧 – 通过链条驱动副总成 – 通过齿形皮带驱动高压泵 – 排气凸轮轴和进气凸轮轴之间可进行 齿面间隙补偿 – 进气歧管带有涡旋板 4,0 l-V8-TDI-发动机 327_024 – 电动可调式VTG-涡轮增压器 – 共轨柴油直喷 – 双管路冷却系统 – 机油循环采用双中心机油泵和 冷起动阀 – 带有氧传感器的氧化式催化净化器 37 功率特性 扭矩和功率 发动机代码位于左缸盖旁发动机缸体的内V形上。 技术数据 代码 ASE 结构形式 V8-TDI ，有两个VTG-涡轮增压器, 顶置双凸轮轴 排量 cm3 3936 功率 kW (PS) 202 (275) 在3750转/分时 扭矩 Nm 650 （转速从1800 到 2500 转/分时） 每缸气门数 4 缸径 mm 81 行程 mm 95,5 压缩比 17,5 : 1 点火顺序 1–5–4–8–6–3–7–2 燃油 不低于CZ 49的柴油 废气净化 带有氧传感器的氧化式催化净化器，水冷式废气再循环， 可选装颗粒过滤器 发动机管理系统 Bosch EDC 16 C, 排放 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 EU III 扭矩-功率曲线 扭矩 Nm 功率 kW 转速 转/分 500 Nm 300 400 700 140 80 50 200 kW 1000 2000 3000 4000 5000 110 0 200 327_091 38 链条传动机构A是基本传动机构，它驱动链条传动机构 B和C来带动缸盖上的凸轮轴运动。被驱动的是相应的 进气凸轮轴。 链条传动机构D是用来驱动副总成的。 链条机构 凸轮轴的驱动 4,0 l-V8-TDI-发动机配备有一个四级链条传动机构，该 机构布置在两个层面上。 链条传动机构位于发动机靠近变速器的一侧。 4,0 l-V8-TDI-发动机 327_044 链条传动机构 B 链条传动机构 C 链条传动机构 A 链条传动机构 D 链条传动机构 A 助力转向泵 机油泵 冷却液泵 齿轮副 327_046 副总成的驱动 链条传动机构 D驱动机油泵、冷却液泵以及助力转向泵。 齿轮模块中有一个传动比，用于与冷却液泵进行匹配。 39 曲轴箱通风 为了分离出窜气中的机油成分，使用了一个三重旋涡式 机油分离器，这个机油分离器位于发动机内V形中。 窜出的气体经缓冲腔流到三重旋涡式机油分离器内，气 体在这里脱去机油后去往右侧缸体涡轮增压器的进气一 侧。 分离出的机油经过曲轴箱内的一条通道被引回到油底壳 内。 发动机润滑系统 机油循环 机油循环通过一个外齿轮机油泵来实现，该机油泵由链条 机构 D经一个轴来驱动。 热交换器在发动机的内V形中。由于设计方面的原因，发 动机工作在最大功率且外部温度较高时，机油温度最高可 达150度。 机油滤清器在发动机内V形中是垂直布置的，这样在维修 时就很容易够着。 327_054 进气歧管出口 去往涡轮增压器进气一侧 回流机油 40 曲轴箱的冷却液空间在纵向被分成两部分，因此绝大部分 冷却液会进入缸盖内并在横向流过缸盖，然后这些冷却液 流到缸体的内侧并回到曲轴箱。 曲轴箱内少量冷却液经气缸之间的V-形孔直接从压力侧去 往吸液侧，这些冷却液是用来冷却流经的区域的。 来自两侧气缸周围及热交换器的冷却液汇集在曲轴箱内， 在大循环时这些冷却液流向散热器，在小循环时直接流向 冷却液泵。 冷却系统 冷却液循环 流经曲轴箱和缸盖采用的是横向流动设计。 节温器和冷却液泵包含在一个部件内，该部件位于发动机 左前方。冷却液泵通过一根插接轴和一对齿轮副经机油泵 由链条传动机构D来驱动。 冷却液泵压力侧有两个出口，分别通向两侧的气缸。曲轴 箱两侧有铸造的冷却液分配通道，该通道使得冷却液经四 个孔进入到气缸水套内。 4,0 l-V8-TDI-发动机 来自散热器缸体1上的出口 缸体2上的出口 缸体2上的冷却液分配通道 缸体1上的冷却液分配通道 去往散热器 冷却液泵 节温器 缸体 2 缸体 1 327_052 41 空气进气系统 进气模块 空气进气通过双气道系统来进行，每个气道各有一个 空气滤清器（在车侧面）和增压空气冷却器。 两个增压空气冷却器布置在大灯的下面。 为了减轻重量以及减小吸入空气的壁面摩擦力，进气 歧管及其联接部分采用塑料制成。 进气口 增压空气冷却器 空气滤清器 涡轮增压器 327_086 空气滤清器 增压空气冷却器 42 涡旋板 进气歧管内装有涡旋板，这些板用来在发动机转速较低 时关闭螺旋式进气道的。 这些翻板是采用一种特殊的制造方法喷到翻板框架（进 气歧管下部）上的 Der 4,0 l-V8-TDI-发动机每侧缸体都有一个翻板框架，每个 气缸有一个翻板。 每侧缸体上的涡旋板由一个电机（涡旋板调节器）和一个杠杆 机构来操纵。 4,0 l-V8-TDI-发动机 涡旋板 涡旋板调节器 涡旋板框架 327_048 涡旋板已打开 在发动机转速为中等或更高时打开螺旋式进气道，这是为了 提高发动机功率并优化燃烧状况。 涡旋板可处于打开位置或关闭位置。 涡旋板已关闭 在发动机转速较低时关闭螺旋式进气道，这是为了提高 发动机扭矩并优化燃烧状况。 涡旋板已打开涡旋板已关闭 327_072 翻板框架 联接部分 来自增压空气冷却器 43 使用车下部的燃油冷却器及低温-冷却液-燃油热交换器 来限制燃油温度的最高允许值。 这个热交换器位于高压泵的下方，通过一个单独的管路 由电动冷却液泵供液。 燃油系统 喷射元件 使用的是第二代共轨喷射系统，喷油压力可达1600bar。 该系统的结构与3,3 l-V8-TDI-发动机上的是一样的。 三活塞式高压泵和燃油分配管位于发动机的内V形中。 燃油滤清器 燃油分配管 高压泵 缸体1上的供油轨 喷油阀衔铁 低温-冷却液-燃油热交换器 喷油阀衔铁 缸体2上的供油轨 327_053 说明 换上新的喷油阀后要与喷射系统进行匹配。 可使用诊断仪器中的“故障导航”或“导 航功能”来进行匹配。 参阅 详细的功能说明请参见SSP227-3,3 l-V8-TDI 共轨喷射系统。 44 这些措施使得涡轮增压器可满足以下这些要求； 较高的废气温度、较大的增压压力、较长的机油换油间隔 以及较高的增压器转速。 增压系统 排气歧管 排气歧管是一个气隙绝缘的钢板制弯管。涡轮增压器 位于排气歧管下方的中部。 排气通道与涡轮增压器之间存在着微小的间隙，这是 由于空间布置原因而产生的，这个间隙有助于散掉废 气的热量。 电控可调式VTG-涡轮增压器 该发动机装备有两个涡轮增压器，涡轮的形状是可 调的。 涡轮增压器有如下改动： – 用于自发响应的电动调 节器 – 冷却液冷却的中央壳体 – 废气温度传感器 – 改进了原材料 – 改进了轴承 4,0 l-V8-TDI-发动机 用于调节导向叶片的拉杆 电动调节器 327_051 冷却液入口 机油出口 机油入口 冷却液出口 45 排气系统 排气装置 排气装置由以下部分组成： – 管子连接 – 气隙绝缘前置管 – 两个气隙绝缘排气歧管 – 两个前置催化净化器 – 两个主催化净化器 为了净化尾气，除了针对发动机采取措施外，还使用了 氧化式催化净化器。 排气系统是双管式的，前置催化净化器布置在发动机附 近，这样就可快速达到工作温度。 主催化净化器在车底板下。 取出的废气 AGR-冷却器 AGR-阀 进入进气歧管的废气 进入AGR-冷却器的冷却液从AGR-冷却器出来的冷却液 327_056 废气再循环系统（ AGR） 两侧缸体的废气再循环过程是各自单独进行的。 从每侧缸体的后面的气缸附近的排气歧管处取废气，废 气经过由发动机冷却液冷却的通道被引入到进气歧管内。 用于控制废气再循环的部件(AGR-阀、AGR-冷却器）装在 发动机的内V形中。 使用λ传感器来控制废气再循环率。 46 4,2 l-V8-发动机 327_005 参阅 详细信息请参见SSP217-V8-5V发动机。 说明 技术特点 – 凸轮轴用链条来驱动 – 链条在动力输出一侧 – 副总成通过链条来驱动 – 进气凸轮轴是连续可调 的 – 两级进气歧管 – Bosch ME 7.1.1 发动机管理系统 – 双管路冷却系统 – 机油循环采用双中心机油泵 – 二元催化净化器（带有λ调节 和二次空气系统） – 气隙绝缘、抗高温薄板式排气 歧管 47 功率特性 扭矩和功率 发动机代码位于发动机缸体的内V形中、皮带轮上 方的端面上。 技术数据 发动机代码 BMK 结构形式 8缸V型发动机 排 量 cm3 4163 功率 kW (PS) 220 (300) 在 6200 转/分钟时 扭矩 Nm 380 在 2700 - 4600 转/分钟时 每缸气门数 5 缸径 mm 84,5 行程 mm 92,8 压缩比 11 : 1 点火顺序 1–5–4–8–6–3–7–2 燃油 高级无铅汽油, ROZ 98 废气净化 两个预净化器和两个主净化器 （带有λ调节） 发动机管理系统 Bosch Motronic ME 7.1.1 排放标准 EU IV 扭矩-功率特性曲线 扭矩 Nm 功率 kW 转速（转/分钟） 327_076 Nm 100 200 300 400 50 100 200 500 250 150 kW 10000 3000 5000 7000 48 4,2 l-V8-发动机 链条传动机构 凸轮轴的驱动 4,2 l-V8-发动机配备有一个四级链条传动机构，该机 构布置在两个层面上。 链条传动机构位于发动机靠近变速器的一侧。 链条传动机构A是基本传动机构，它驱动链条传动机构 B和C来带动缸盖上的凸轮轴运动。被驱动的是相应的 进气凸轮轴。 链条传动机构D是用来驱动副总成的。 327_069 链条传动机构 B 链条传动机构 C 链条传动机构 A 链条传动机构 D 49 副总成的驱动 链条传动机构 D驱动机油泵、冷却液泵、转向助力泵和 空调压缩机。 副驱动机构装备了一个齿轮副，用于与冷却液泵来进行 转速匹配。 空调压缩机通过另一个齿轮副由链条传动机构D来驱动。 链条传动机构 D 转向助力泵 冷却液泵 齿轮副 空调压缩机 机油泵 327_085 50 4,2 l-V8-发动机 凸轮轴正时的连续调节 进气凸轮轴上装由凸轮轴调节器，这种调节器是采用 叶片原理来工作的。 缸体1上的进器凸轮轴调节器 缸体2上的进器凸轮轴调节器 327_089 差动压力销 “延迟调节”输入 来自凸轮轴正时 调节阀转子 在工作腔内 调节过程 内转子与凸轮轴连在一起，正时齿轮箱与凸轮轴的驱动齿 轮连在一起。 发动机控制单元在发动机的整个转速范围内来控制凸轮轴 正时调节状况。调节值存储在一个特性曲线内。 在正时调节时，凸轮轴正时调节阀由发动机控制单元来启 动，该阀推动调节活塞。 活塞被推动后就会按控制指令打开机油道入口。 于是发动机机油经“提前调节”油道流入环形沟内。发动机 机油从环形沟内经凸轮轴上的孔流入凸轮轴正时调节器，这 些机油在调节器内会压向内转子的叶片，于是转子相对于正 时齿轮箱就会转动，这就调节了凸轮轴。 “延迟调节”的原理与此是相同的，但是使用的是另一个机 油道。 327_090 “提前调节”输入 定子 凸轮轴正时齿轮 工作腔 A 工作腔 B 凸轮轴调节器连续调节凸轮轴，从而改变了气门的开启时间， 调节范围为52°。 51 进气系统 空气滤清器 这种空气滤清器采用紧凑的纸质圆桶形滤芯，可以从 前端进气，也可切换到从车轮罩内进气。 这样可保证在极端的条件下（雨天、雪天）进气损失 也是很小的。 可变进气歧管 可变进气歧管设计成双级（两段）式的，回转管路 在扭矩位置长度为705 mm，在功率位置长度为322 mm。 327_094 扭矩位置 说明 4,2 l-V8-发动机的具体结构与4,0 l-V8-TDI 发动机是一样的。 不同之处只是缸盖。 功率位置 327_093 52 – 催化净化器带有λ调节 – 四个气隙绝缘排气歧管- 催化净化器-模块 – 气动控制的排气翻板 – 内部废气再循环 – Bosch Motronic 发动机管理系统 说明 技术特点 – 凸轮轴用链条来驱动 – 链条在动力输出一侧 – 进、排气凸轮轴都是 连续可调的 – 双管路冷却系统 – 冷却液冷却的发电机 – 湿式曲轴箱润滑 6,0 l-W12-发动机 参阅 详细内容可参见SSP267-Audi A8车的6,0 l-W12- 发动机，第一部分。 327_006 53 功率特性 扭矩和功率 发动机代码位于左侧缸盖下的缸体前部。 技术数据 代码 AZC 结构形式 12缸W形发动机 排量 cm3 5998 功率 kW (PS) 331 (450) ÔÚ在 6200 转/分时 扭矩 Nm 580 （从 4000 到 4700 转/分时） 每缸气门数 4 缸径 mm 84 行程 mm 90,2 压缩比 10,75 : 1 点火顺序 1–12–5–8–3–10–6–7–2–11–4–9 燃油 高级无铅汽油ROZ 98/95 废气净化 带有8个λ传感器的三元催化净化器，气隙绝缘 排气歧管- 催化净化器-模块 发动机管理系统 Bosch Motronic ME 7.1.1 排放标准 EU IV 扭矩-功率曲线 扭矩 Nm 功率 kW 327_077 转速 转/分 Nm 100 200 300 400 50 100 200 500 600 250 300 150 kW 10000 3000 5000 7000 A ZC ... A ZC ... AZC... 54 6,0 l-W12-发动机 链条机构 凸轮轴的驱动 正时链条装在发动机的飞轮一侧。 驱动的动力传递过程是这样的：先通过一根单链条（初级 链条）从曲轴传到中间轴，中间轴再通过其它的单链条（ 次级链条）传到缸体1和缸体2上。 从曲轴到凸轮轴之间所必须的传动比由相应链轮的不同直 径大小来实现。 正时链条的张紧是通过液压链条张紧器来实现。 327_078 缸体2上的链条张紧器 滑轨 缸体1上的链条张紧器 滑轨 滑轨 初级链条张紧器 缸体2 缸体1 中间轴链轮 曲轴链轮 55 327_079 凸轮轴正时连续调节机构 进、排气凸轮轴的正时调节机构共有四个叶片式调节 器，这四个调节器靠发动机机油循环系统提供压力机 油来工作。 带有弹簧的凸轮轴正时调节器 由于机油循环经过优化（这是为了在所有工况保证滑动 轴承处的润滑），因此在热怠速时可能会出现凸轮轴正 时调节器供油不足的情况。 现有的机油压力并总是能足够大，以便让排气凸轮轴向 “提前”方向调节。因此使用了螺旋弹簧来帮助这种向 “提前”方向的调节，该弹簧支撑在调节器壳体上，向 “提前”方向转动内转子。 327_096 排气凸轮轴正时调节器 进气凸轮轴正时调节器 排气凸轮轴正时调节器 进气凸轮轴正时调节器 缸体2 缸体1 A – 排气调节范围 11°?(22°曲轴角) E – 进气调节范围 26°?(52°?曲轴角) 提前 滞后 提前 滞后 提前 滞后 提前 滞后 A A E E 螺旋弹簧 56 6,0 l-W12-发动机 冷却系统 冷却液循环 冷却液泵向两侧的缸体供应冷却液，冷却液流分成两部 分，一部分流过缸体，一部分流过缸盖。 然后冷却液流入到发动机内V形中的冷却液汇集腔中， 在这里冷却液流向散热器（大循环），或流向节温器及 冷却液泵（小循环）。 从缸体1中回流过来的冷却液的一部分用来冷却发电机； 从缸体2中回流过来的冷却液的一部分用于热交换器。 327_080 膨胀罐 排气管 节温器 冷却液温度表传感器 G2/G62 单向阀 2 泵阀单元 N175/N176 排气螺栓 冷却液汇集腔热交换器 冷却液续动泵 V51 温度传感器 F18 ATF-冷却器 57 机油循环 湿式曲轴箱润滑 Audi 6,0 l-W12-发动机的机油循环是湿式曲轴箱润滑。 机油滤清器和机油冷却器模块安装在曲轴箱上，同时 水冷式发电机的支架装在该模块上。 主轴承通过发动机V形腔内的的机油道从上面获得机油 供给。 凸轮轴正时链条（次级链条）通过链条张紧器滑轨内的 机油喷孔来获得润滑和冷却。 初级链条是通过链盒内来自缸盖的回流机油以及次级链 条机油喷孔来获得润滑的。 327_095 327_083 机油分离器 安装在进气歧管上的机油分离器可以分离出窜气中的机 油。 为此需要将窜气经粗分离器引入到缸盖内并经管路引至 机油分离器。 大部分机油在进入到机油分离器内时就已经被挡板式分 离器分离出来了 在三个并连的离心式细分离器中，窜气中剩余的非常微 小的油滴就被分离出来，窜气经一个压力调节阀被引到 进气歧管内。 分离出的机油汇集在分离器的下部，并再次被送入缸盖。 机油回流 机油供油 机油止回阀 缸体2上的凸轮轴 缸体1上的凸轮轴 主轴承 机油主油道 机油回流 立管 中间机油道 机油回流 带有机油止回阀的立管 去往中间轴 去往链条张紧器 来自油底壳 的机油 曲轴箱通风 带有机油压力阀的活塞喷嘴 机油回流 去往进气歧管汇集 管的窜气 压力调节阀离心式细分离器 筋条（起预分离作用） 58 6,0 l-W12-发动机 排气系统 排气歧管 四个三合一式的弯管、两个前置管和四个处于发动机 附近的催化净化器就构成了四个排气歧管-催化净化器 模块。 前置管和弯管之间不再使用法兰连接了，这样的好处是： – 发动机附近的催化净化器内的气流更顺畅。 – 可防止法兰消耗热量 – 管子更顺畅 – 降低了重量 327_098 内部废气再循环 内部废气再循环用于减少排出的氮氧化物。 再循环的废气量通过调节进、排气凸轮轴来决定。 327_082 排气歧管-催化净化器-模块1 排气歧管-催化净化器-模块2 发动机信息 3 2 7 AUDI Motoren – Kettentriebe Selbststudienprogramm 327 张民 一汽-大众汽车有限公司 2005.06.17