《汽车新技术》ppt课件-理论课--03燃油系统和排气系统

实际使用的空气流量相同。来自G42 的信号被用来：
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（1）启用冷却液继续循环泵。如果增压空气冷却器前部和后部 的增压空气温度差别小于 8 ℃，启用冷却液循环泵。 （2）用于冷却液继续循环泵的可信度检验。如果增压空气冷却 器前部和后部的增压空气温度差别小于 2 ℃，说明冷却液循环泵 出现了故障，排气警示灯 K83 打开。友情提醒：进气歧管压力传 感器的信号特征如图所示。
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图1 奥迪1.4L TFSI 发动机 进气系统实物图
图2 奥迪1.4L TFSI 发动机 进气系统原理图
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三、增压压力控制
增压压力由废气阀门（旁通阀）进 行调节。废气阀门由真空压力罐通过一 个连杆操控，为此，要根据增压压力控 制电磁阀 N75 匹配模块化的增压压力。
奥迪1.4L TFSI发动机进气系统结构非常紧凑。研发目标是尽 可能地缩短气流路径，最终系统无需配备空冷式增压空气冷却器 和相应的增压空气管路。实际上，进气歧管上直接集成了水冷式 增压空气冷却器。这确保了废气涡轮增压器和进气门之间的空气 容积占一半以上，降低了压力和气流损失，实现了应对增压系统 的明显改进。因此，发动机有了更高的总体效率。图1、2为奥迪 1.4L TFSI发动机进气系统结构和原理图。
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活动五 奥迪1.4L TFSI 发动机的燃油系统 一、奥迪1.4L TFSI 燃油系统的 组成
奥迪1.4L TFSI 燃油系统是 最先进的按需供给的燃油系统， 在此系统中，燃油箱里的电动 燃油泵和高压燃油泵在任何时 候都仅仅是按发动机实际需求 供给燃油。因此，燃油泵的电 驱动功率和机械驱动功率会保 持在最低水平。从而节省了燃 油，同时也减少了驱动油泵所 消耗的功率。
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2、高压喷嘴 N30–N33 6 孔高压喷嘴模式的结构，可在节气门全开时或在预热催化转化 器阶段的双喷射过程中，避免油束覆盖整个活塞顶部。混和气更 为合适。大大降低了碳氢化合物的排放。当发动机冷却时也减少 了发动机机油中夹带的燃油。
高压喷嘴 N30–N33 高压喷嘴 N30–N33安装位置
它是一个独立冷却系统的组成部件。冷却液循环泵把冷却液从汽 车前端的辅助冷却器输送至增压空气冷却器和废气涡轮增压器。
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活动七 发动机管理系统 一、1.4L TFSI发动机管理系统概述
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二、发动机控制单元 Bosch Motronic MED 17.5.20是奥迪 TFSI发动机MED 17.5
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活动六 奥迪1.4L TFSI 发动机进排气系统 一、废气涡轮增压器
废气涡轮增压器和排气歧管一同构成了一个模块。涡轮增压 器循环空气阀N249和控制增压空气的真空压力罐都是独立的可更 换零件。为使发动机低转速下获得良好性能而投入了巨大的精力。 由于这个原因，涡轮叶轮和压缩机叶轮的直径分别设计为 37mm 和41mm，使得结构更为紧凑。因此，废气涡轮增压器在发动机 转速仅高于怠速水平时具有良好的性能。废气阀门直径扩大到 26mm，用于降低过高的废气压力。由于结构上的改进，即使发 动机转速只有1250rpm，也可达到最大扭矩的 80%。在发动机转 速高于1500rpm时，可获得 200Nm的最大扭矩。废气涡轮增压器 的最大增压压力为 1.8bar （极值）。废气涡轮增压器的结构如图 1所示。
增压压力控制系统决定与调节发动 机所需的空气流量。p/n 控制系统使用 两个压力和温度传感器。
带进气温度传感器G299 的增压压 力传感器G31，如图所示。该传感器集 成在节气门模块的压力管上部，在这里 测量涡轮增压器下部的空气压力和温度。 发动机控制系统使用来自 G31 的信号 来调节增压压力。
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1、增压空气冷却器 增压空气冷却器的结
构和功能类似于常规的水 冷式冷却器，如图所示。 冷却液流过集成在铝制薄 片总成上的管路，热空气 流过这些铝片，并把热量 传递到铝片上，这些铝片 将吸收到的热量传递给冷 却液，然后经加热的冷却 液流入增压空气系统的辅 助冷却器，在那里得到冷
却。
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2、冷却液循环泵 V50 冷却液循环泵 V50 在进气歧管的下方并用螺栓固定在缸体上,
带进气温度传感器 G42 的进气歧管压力传感器G71，如图所 示。这两个传感器（类似于 G31/G299）集成在增压空气冷却器 的进气歧管下部，在这里测量涡轮增压器下部的空气压力和温度。 来自传感器的信号用于计算空气流量，以确定发动机转速。在增 压空气冷却器下部的测量点，经测量和计算的空气流量与发动机
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五、混合气控制
尽管该发动机符合欧IV排放标准，但是不需要二次 空气喷射系统和废气再循环系统。废气在紧靠发动机 废气涡轮增压器尾部的三元催化转化器中进行处理。
得益于此设计，三元催化转化器可以很快达到它的 工作温度。混和气由非线性氧传感器控制。一个传感 器（G39 ）位于催化转化器的前部，负责控制混合气。 非线性的氧传感器G130检查催化转化器前部的传感器 功能和催化转化器的转化率，它位于催化转化器的尾 部。
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图1 废气涡轮增压器的结构
图2 废气涡轮增压器的冷却和润滑系统
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为避免废气涡轮增压器受到过热的损害，在冷却循环管路中集 成了一个增压空气冷却系统。为防止热量的聚集，发动机关闭后， 根据预设的特征脉谱图，冷却系统的冷却液在一段设定的时间内， 会继续循环流动。为此，冷却液循环泵 V50 集成在增压空气冷却 系统中。 通过辅助的冷却液泵继电器 J496，由发动机控制单元 控制。与发动机润滑系统相连的废气涡轮增压器叶轮总成用于润 滑和冷却。废气涡轮增压器的冷却和润滑系统如图2所示。 二、奥迪1.4L TFSI 发动机进气系统
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二、低压燃油系统 为调节燃油泵的输送率，燃油泵控制单元通过一个PWM 信
号调节供给电压。在此方式下，泵电压设定在 6V和蓄电池电压 之间，由发动机控制单元供给正确的泵电压信号。
为此，来自发动机控制单元的 PWM 信号传递到燃油泵控制 单元。存储在发动机控制单元的特征脉谱图确定泵的输送率。泵 的输送率也会改变，此为泵电压的功能之一，如图所示。燃油系 统维持 4bar 的恒压。
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三、高压燃油系统 根据发动机负载，奥迪1.4L TFSI 发动机的燃油系统的高压压
力可在 35bar 到100bar之间任意调节。高压燃油系统包括以下部 件
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1、高压燃油泵 最新的第三代高压燃油泵使用在 1.4LTFSI发动机上，此泵由 Hitachi公司制造，如图所示。 该泵的主要新特征： （1）更小的输油行程（3mm）； （2）集成在泵上的限压阀，无
的升级版。MED 17.5.20是奥迪 FSI发动机管理系统的一个典型， 特别针对单次喷射空燃比为 γ=1的涡轮增压发动机而设计。
（1）限压阀
限压阀集成在高压燃油泵上， 可以在受热膨胀或在功能故障时 保护零部件不会经受到燃油的高 压。
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（2）燃油调节过程
进油行程
燃油再循环
输油行程
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四、燃油系统部件 1、燃油压力传感器 G247
该传感器位于进气歧管的底部，用螺栓固定在燃油轨道上,它测 量高压燃油系统的燃油压力，并把包含这一信息的信号传递到发 动机控制单元。
需来自燃油分配器的回流管。
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2、高压燃油泵调节
高压燃油泵调节就是按需供 给的燃油调节。如果燃油压力调 节阀 N276没有启用，燃油直接 输送到高压燃油系统。高压燃油 泵由进气凸轮轴的4点式凸轮驱动， 为降低泵的推杆和凸轮轴之间的 摩擦，推杆通过圆柱形挺杆传递 运动。泵成一定角度安装在气缸 盖罩上。
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四、增压空气冷却器 该发动机系列首次采用了
水冷式增压空气冷却系统的冷 却方式，其结构如图所示。在 该系统中，冷却液流经的增压 空气冷却器直接安装在进气歧 管上。增压空气冷却器自带循 环管路，集成在发动机冷却系 统中。废气涡轮增压器也是该 循环管路中的一个集成零件。
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