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當(dāng)前位置:首頁(yè) 技術(shù)設(shè)計(jì) 技術(shù)講堂 正文

適用范圍廣 解析奧迪4.0T雙渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)

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  打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋時(shí),第一時(shí)間你會(huì)覺(jué)得這跟一般的發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)什么兩樣,但如果掀開(kāi)紅黑配色的飾板后就會(huì)發(fā)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)還挺有氣勢(shì)的,至少與我們見(jiàn)到的大多數(shù)V8T發(fā)動(dòng)機(jī)不同。

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  排氣歧管和渦輪增壓器在被置于V型氣缸之間后,好處自然不必多說(shuō),結(jié)合水冷式中冷器的布置,使得整個(gè)增壓進(jìn)氣的管路更短,理論上可以讓發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力響應(yīng)更快,當(dāng)然,有關(guān)動(dòng)力響應(yīng)的狀態(tài)還是要與車型整體調(diào)校相匹配有關(guān)(諸如傳動(dòng)系統(tǒng))。進(jìn)氣冷卻這部分我們放到后面再說(shuō),先來(lái)說(shuō)說(shuō)這種布局的“弊端”。

● 扼住高溫的喉嚨

◆ 發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的溫度控制

  發(fā)熱量大、不利于散熱是這種結(jié)構(gòu)布局需要面對(duì)的一個(gè)問(wèn)題,相比排氣側(cè)在V型氣缸外側(cè)的布局,兩個(gè)渦輪增壓器以及排氣歧管向外釋放的熱量很難順理成章的從發(fā)動(dòng)機(jī)下部散去(特別是在堵車路況下或高負(fù)荷行駛后),進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的溫度過(guò)高,盡管嚴(yán)密的隔熱裝置不會(huì)讓高溫影響到乘員艙的環(huán)境,但這種熱量聚集到一定程度后,發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的部件有可能面臨“灼傷”的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)此,奧迪工程師為發(fā)動(dòng)機(jī)艙設(shè)計(jì)了一套溫度控制系統(tǒng),渦輪增壓器附近的溫度傳感器自點(diǎn)火開(kāi)關(guān)被接通的一刻便開(kāi)始搜集溫度信息,這個(gè)溫度傳感器可以感知最高180℃。

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  當(dāng)溫度控制系統(tǒng)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的溫度過(guò)高時(shí),系統(tǒng)將自動(dòng)協(xié)調(diào)位于車頭的電動(dòng)風(fēng)扇介入工作,以此對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)艙進(jìn)行強(qiáng)制散熱,讓聚集的熱量盡快引導(dǎo)至車底。即便是發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后,系統(tǒng)會(huì)根據(jù)實(shí)際情況判斷是否讓電動(dòng)風(fēng)扇繼續(xù)幫助發(fā)動(dòng)機(jī)艙散熱,考慮到電瓶?jī)?chǔ)電能力的問(wèn)題,電動(dòng)風(fēng)扇最多可持續(xù)工作10分鐘。

◆ 進(jìn)氣溫度控制

  發(fā)動(dòng)機(jī)艙的溫度控制是根據(jù)這款發(fā)動(dòng)機(jī)特別設(shè)計(jì)的,而發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣溫度控制則是每一臺(tái)渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)都要面臨的問(wèn)題,相對(duì)傳統(tǒng)的解決辦法是依靠車頭前的風(fēng)冷式中冷器對(duì)即將進(jìn)入進(jìn)氣歧管的增壓空氣進(jìn)行降溫,但受結(jié)構(gòu)所限,過(guò)長(zhǎng)的氣道以及風(fēng)冷式中冷器的溫控效率在無(wú)形之中制約了發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。文章前面已經(jīng)提到了水冷式中冷器的裝置,大眾EA211 1.4TSI發(fā)動(dòng)機(jī)也使用了同樣的理念

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  空氣在經(jīng)過(guò)空氣濾清器后順著氣道抵達(dá)渦輪增壓器,經(jīng)過(guò)增壓的空氣“走”不了多遠(yuǎn)就會(huì)一頭扎進(jìn)水冷式中冷器,中冷器直接與通向進(jìn)氣歧管的氣道相連,這樣來(lái)看,盡管氣道長(zhǎng)度還是比自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的氣道長(zhǎng)一些,但與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的V8T發(fā)動(dòng)機(jī)(排氣系統(tǒng)置于V型氣缸兩側(cè))相比還是精簡(jiǎn)了不少。雖然服務(wù)于渦輪增壓系統(tǒng)的冷卻裝置獨(dú)立于發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)(有單獨(dú)的電子水泵驅(qū)動(dòng)),但從水冷式中冷器流出的冷卻液還是來(lái)自整個(gè)冷卻系統(tǒng)。

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  水冷式中冷器只是整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中的一個(gè)環(huán)節(jié),為了確保發(fā)動(dòng)機(jī)能始終保持一個(gè)相對(duì)高效的狀態(tài)運(yùn)行,經(jīng)過(guò)優(yōu)化使得冷卻系統(tǒng)的效率變得更為極致。

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