AUDI 40L-V8-TFSI-發(fā)動機配有奧迪高端車型和S系列車型中著名的雙渦輪增壓機。

本文將以系列文章形式和大家分享該款發(fā)動機機械結構特點，技術數(shù)據(jù)，潤滑系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，空氣供給和增壓系統(tǒng)，排氣系統(tǒng)，汽缸關閉等相關技術內容，限于篇幅，將以連載形式和大家分享。

第五篇：Audi 4,0l-V8-TFSI-發(fā)動機的汽缸關閉技術-按需斷缸

汽缸關閉

氣缸關閉 按需停缸

概述

大排量的汽油發(fā)動機，大多數(shù)情況下都是工作在較低負荷區(qū)。因此節(jié)流損失就很大了，因為節(jié)氣門的開度較小。這就導致發(fā)動機效率很低且單位燃油消耗很是不理想。

在高負荷時，一臺無節(jié)流損失的4缸發(fā)動機的單位燃油消耗比一臺有節(jié)流損失的的8缸發(fā)動機要低。這就是要采用氣缸關閉（也叫按需停缸）的根本原因。

因此，氣缸關閉的基本要求是：被關閉氣缸的氣體交換閥必須保持關閉狀態(tài)。否則，過多的空氣就會進入排氣裝置內，發(fā)動機快速冷卻下來。關閉四個氣缸，那么由于減少了點火頻率，八缸發(fā)動機的運行平穩(wěn)性就下降了。此外，氣缸的關閉和接通，應盡可能讓人感覺舒適（避免出現(xiàn)負荷波動）。

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開發(fā)目標：

降低MVEG-循環(huán)的油耗且顯著降低用戶駕車的油耗；在NEFZ-循環(huán)

中降低約5%的油耗：

每km的CO2排放為10 - 12g；

配備起停裝置的車，CO2排放每km最高為 24g；

在4缸模式時要有盡可能大的負荷范圍；

在4缸模式等速行駛時(超過140km/h），車速要盡可能高；

在4缸模式時，不能讓乘員感覺不舒服。

工作原理

氣缸關閉是使用奧迪公司開發(fā)的可變氣門升程系統(tǒng)（AVS）來實現(xiàn)的。根據(jù)點火順序，總是將2、3、5和8缸關閉。在汽缸關閉時，換氣閥保持關閉狀態(tài)。

在此期間，噴射系統(tǒng)和點火系統(tǒng)也一直是關閉著的。在汽缸關閉期間，點火和燃燒后，排氣閥是關閉著的，廢氣就被“包圍在里面了”。

被關閉的氣缸起著空氣彈簧作用，已被關閉的氣缸內的溫度保持在一個較高水平。

發(fā)動機可能出現(xiàn)振動，但是這個振動會被新開發(fā)的“主動式發(fā)動機懸置”給基本吸收了。為了能在激活氣缸關閉功能時不讓乘員感覺到有不適的噪音，就采用了新開發(fā)的主動噪音控制（ANC）系統(tǒng)。

組合儀表上的顯示

4-Zylinder-Modus含義：氣缸關閉功能已激活的提示

4缸模式的使用條件：

發(fā)動機轉速不能處于怠速水平(運行平穩(wěn)的要求)；

發(fā)動機轉速約在 960–3500轉/分鐘之間；

機油溫度不低于50°C；

冷卻液溫度不低于30°C；

變速器最低在3擋位置；

對于自動變速器來說，在S-模式也可以使用4缸模式；在奧迪駕駛模式選擇系統(tǒng)的“dynamic”狀態(tài)時也可以使用4缸模式。

駕駛風格的識別

氣缸關閉系統(tǒng)有自己的控制邏輯，該邏輯會監(jiān)控油門位置、制動踏板位置和司機的轉向動作。如果從這些數(shù)據(jù)中判斷出是一個不規(guī)則模式，那么在某些情形時就會阻止出現(xiàn)氣缸關閉，因為只關閉幾秒鐘的話，那么燃油消耗是會增大而不是降低的。

功能

基本功能

借助于可變氣門升程系統(tǒng)AVS（比如2,8l-V6-FSI-發(fā)動機上就使用了該系統(tǒng)），就可以實現(xiàn)氣缸關閉了。但是2,8l-V6-FSI-發(fā)動機上的可變氣門升程系統(tǒng)AVS只是用于完全展開或者關閉氣門升程，而4,0l-V8-TFSI發(fā)動機上的變氣門升程系統(tǒng)AVS不是用來調節(jié)氣門升程的。

如果已經激活了氣缸關閉功能，那么2、3、5和8缸就會被關閉了，但所有其它氣缸是無法關閉的。只要激活了氣缸關閉功能，就會有四個氣缸被關閉，絕不會只關閉一個或兩個或三個氣缸。

8缸模式

在這種工作模式時，氣缸關閉功能是不工作的（沒有激活的）?？勺儦忾T升程系統(tǒng)AVS的可移動凸輪塊就位于氣門工作著的位置上。

8缸模式時的點火順序是：

1-5-4-8-6-3-7-2

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4缸模式

通過相應的凸輪調節(jié)元件的切換，其金屬銷就進入到可移動凸輪塊的槽內了。于是凸輪塊就被移動了，這就使得滾子搖臂在一個“平凸輪”上運動了。

這個所謂的平凸輪是沒有凸起部位的，那么相應的氣門也就不會有升起和下降的那種往復運動了。于是被關閉了的氣缸上的所有氣門就都靜止不動了。

點火系統(tǒng)和燃油噴射系統(tǒng)也都被關閉了。廢氣就被“包圍在里面了”。

被關閉的氣缸起著空氣彈簧作用。

4缸模式時的點火順序是：

1-4-6-7

凸輪調節(jié)元件的布置

系統(tǒng)故障檢測

系統(tǒng)診斷

在出現(xiàn)故障時，其策略是：最重要的是要防止損壞發(fā)動機，第二是保持最大的可用性。因此，當某個氣缸出現(xiàn)最嚴重故障時（氣門無法操縱），要隔開噴射系統(tǒng)，讓發(fā)動機以7缸模式來工作。

在應急工況，有一個發(fā)動機指示燈會亮起以提示用戶。如果無法關閉氣門，那么氣缸關閉功能就失靈了，用戶就可以知道現(xiàn)在是應急工況了。

每個氣缸關閉-氣門升程-切換故障，都由一個亮起的發(fā)動機故障指示燈來指示。

發(fā)動機控制單元的內部診斷

1. 發(fā)動機控制單元通過“回應信號”來獲知某個切換過程是否成功完成了。

2. 如果氣門沒有按照發(fā)動機控制單元的指令保持關閉或者打開，那么發(fā)動機的運轉狀況就會發(fā)生改變，由此造成的振動就由發(fā)動機轉速傳感器G28的信號反饋給發(fā)動機控制單元。當然也會一直監(jiān)控著進氣歧管的壓力，如果有異常，發(fā)動機控制單元也會了解到此情況的。

補充說明：

氣缸正常工作的話（就是說：進氣門和排氣門都能按規(guī)定的時間點打開和關閉），那么吸入的空氣和排掉的空氣就呈現(xiàn)平衡狀態(tài)。如果某個氣缸的氣門未按規(guī)定來工作，那么這種平衡就被打破了，那就可以懷疑是有故障了。

售后服務方面的系統(tǒng)診斷

讀取故障存儲器；

讀取測量值；

氣缸關閉狀態(tài) (是以8缸模式還是以4缸模式在工作）)；

上次刷新以來，4缸所占的百分比；

上次刷新以來，4缸工作的次數(shù)；

當前4缸工作的持續(xù)時間/（8缸模式時）上次4缸工作持續(xù)時間；

4缸使能狀態(tài)欄，取決于關閉的是部件；

下線檢測/短途行駛

與可變氣門升程系統(tǒng)AVS類似，售后服務中對于下線檢測/短途行駛，也可以進行4 -> 8 -> 4缸工作模式的循環(huán)觸發(fā)。通過這種方法，可以在低轉速和高轉速情況下檢測切換是否可靠。有一個狀態(tài)測量值，該值表示的是：系統(tǒng)正常還是不正常，是否滿足所需要的使能條件，或者系統(tǒng)是否有故障。

自適應通道：

通過一個秘密適配通道，可以在精確的一個行駛循環(huán)內（下次的端子切換為止）關閉4缸或8缸工作模式。

通過這個方式，服務站就可以有針對性地啟動4缸模式或者8缸模式來工作，這樣就可以準確地去查尋所出現(xiàn)的抱怨了。

必須持續(xù)以4缸模式運行來排查的項目舉例：

檢查主動式發(fā)動機懸置；

檢查4缸模式時的“主動噪音控制”。