一汽奥迪(AUDI)A6轿车电路——V6发动机电控体制 (2)

一汽奥迪（AUDI）A6轿车电路——V6发动机电控系统（一）

一、1V型6缸发动机的新特点奥迪、大众轿车的燃油供给系统从化油器进步到电控多点顺序喷射以后，功率从66kW提高到74kW；后又改为每缸5气门，功率提高到92kW；由于轿车车体较大，低速时的加速能力稍感不足，在采用废气涡轮增压以后，功率又增加到110kW；此后还增加了进气歧管切换、凸轮轴配气相位的调整等，功率的增加不再明显。为了从根本上解决功率不足的问题，又回过头来在发动机排量上做文章，因此每缸5气门的2.4L或2.8LV形排列的6缸发动机便应运而生。奥迪A6的V型6缸发动机最明显的结构特点是V形，气缸体之间的夹角为90°，这不仅降低了发动机的总高度，而且大大缩减了发动机的总长度。按汽车前进方向看，1、2、3缸居V形右列；4、5、6缸居V形左列。在两列气缸体中间形成了一个合适的空间来安装紧凑的进气歧管及进气稳压腔，如图1所示。

奥迪A6的ATX（2.8L）和APS（2.4L）发动机的点火顺序设计为1—4—3—6—2—5，从图1可见1缸点火作功后，是对面的4缸点火作功；然后是后排的3缸作功和6缸作功；再次是中排的2缸和5缸作功⋯⋯如此循环。发动机完成一个工作循环需曲轴回转2周（720°），各缸点火间隔角为720°/（气缸数），4缸发动机的点火间隔角为720°/4=180°；6缸发动机点火间隔角为

720°/6=120°。为了严格保证点火间隔角以达到多缸发动机的运转平稳，奥迪

A6发动机曲轴的连杆轴颈（即曲柄销）有其新颖的显著特点，即处于同一排的V 形相对2缸的连杆轴颈（曲柄销）在曲轴转角上相差30°，而不像8缸发动机那样处于同一根曲柄销，也不像6缸直列发动机那样分成3组（其中1、6缸曲柄销中心线重合，2、5缸曲柄销中心线重合，3、4缸曲柄销中心线重合，各组之间的曲柄销轴线相隔曲轴转角120°）。 V型6缸发动机曲轴的形状如图2

所示。1缸和4缸曲柄销共用1对曲柄；2缸和5缸曲柄销共用1对曲柄；3缸和6缸曲柄销共用1对曲柄。整根曲轴只有4道主轴颈，第1主轴颈前端用平键固定正时齿轮和曲轴皮带轮，曲轴后端法兰盘固定飞轮。

从图1、图2可见，第4缸曲柄销滞后于第1缸曲柄销30°；第6缸曲柄销滞后于第3缸曲柄销30°；第5缸曲柄销滞后于第2缸曲柄销30°。 V形两侧缸体间夹角为90°，当第1缸活塞处于上止点时、第4缸曲柄销滞后于第1缸30°，曲轴要再转过30°+90°=120°才能使第4缸活塞处于上止点位置（图1b），这种结构保证了相邻两缸之间的点火间隔角为120°。也就是说，当第1缸处于压缩上止点时，第4缸也已经压缩了60°的曲轴转角，已经压缩了1/3的行程。为了同时表达6个气缸的工作状态，依据图1、图2绘出其工作示意图，如图3所示。

图3中，设O为曲轴主轴颈中心，1、4、3、6、2、5分别为各缸连杆轴颈（曲柄销）的中心，可见各曲柄销的中心处于同一圆周。4缸滞后1缸30°，5缸滞后2缸30°，6缸滞后3缸30°。1、2、3缸之间各相差120°和240°，处于

气缸体左列；4、5、6缸之间也是各相差120°和240°，处于气缸体右列。当1缸处于排气上止点时，6缸活塞正处于压缩行程上止点，微机控制的点火模块正好切断某个点火线圈的初级电流，初级线圈产生自感电动势的同时次级线圈感应出高电压，1缸和6缸同时点火，处在排气上止点的1缸点火无效，处在压缩上止点的6缸点火有效，推动活塞连杆及曲轴飞轮作功。若从发动机的纵剖面来观察各缸活塞连杆组与曲轴飞轮的关系，可以参看图4。这是按照投影关系表示的一个瞬时状态:当1缸处于排气上止点时6缸也在压缩上止点，4缸、2缸、5缸和3缸活塞都同处于相同的高度。按1—4—3—6—2—5的点火顺序可以推断出:4缸滞后于1缸120°曲轴转角，活塞在向上运动（排气1/3）；3缸滞后于4缸120°，活塞正向下运行至作功2/3行程；6缸滞后于3缸120°，活塞处于压缩上止点，刚要作功；2缸滞后6缸120°，活塞上行，压缩行程1/3；5缸又滞后2缸120°，活塞下行，吸气2/3行程。

从图4可见V型6缸发动机曲轴只有4道主轴颈，不像普通直列6缸机必须7

道主轴颈。1、6缸曲柄销都处在最高（上止点）位置时，3、4缸曲柄销位置居中，2、5缸曲柄销处在最低位置。各缸连杆长度不等则是因为V形气缸投影关系所致。根据以上分析，用曲轴转角为横坐标，按6—2—5—1—4—3点火顺序排列各缸的工作循环——即发动机工作时序图（图5），可以清楚地说明各缸点火提前角与配气相位的相互关系，这对于后面要介绍的调整进气凸轮轴改变配气相位，以及了解点火提前角有很大帮助。以2.8LATX发动机为例，排气门在下止点前提前38°开启，在上止点前8°关闭，排气门开启延续角为38°+

（180°-8°）=210°曲轴转角；进气门在排气上止点后12°开启，在吸气下止点后42°关闭，进气门开启延续角为（180°-12°）+42°=210°，在排气上止点附近没有进、排气门重叠（同时）开放的时刻。如果有了凸轮轴调正电磁阀，在不同的转速和负荷下，“排气门开”与“进气门开”的配气相位就会在排气上止点前后出现交叉重叠的角度，这就比在直角坐标系里表示曲轴转2周完成一个工作循环所表达的气门重叠角要清楚得多。

用时序图也可以更清楚地说明各缸在某一瞬间的工作行程、曲轴活塞位置。如当6缸处在排气上止点时，1缸正在压缩上止点；2缸在排气行程1/3，活塞向上行；5缸在作功行程2/3，活塞向下行；4缸在压缩行程1/3，活塞上行；3缸在吸气行程2/3，活塞向下行。此刻点火系统向1缸和6缸同时提供高压电，6缸的高压火花在废气中发生，是废火；而1缸高压电火花则可以引燃混合气推动活塞连杆曲轴作功。从时序图中还可以看到:每缸每个工作循环点火2次，压缩上止点1次，排气上止点1次；双缸同时点火:1、6缸同时点火，2、4缸同时点火，3、5缸同时点火。同时点火的两气缸，一个当时处在压缩上止点，一个当时处于排气上止点。二、A6轿车V6发动机电控系统线路图蓄电池/起动机/发电机/起动锁止继电器蓄电池、起动机、交流发电机、起动锁止继电器的接线图，如图6所示，横坐标1～14。图6中129/3的0.5bl（蓝线）接129处的3（图11），经熔断丝S142（5A）接冷却风扇控制单元J293，起动时给它提供一个正电压信号；146/4处的0.35bl（蓝线）接仪表盘J218的T32a/12端子61，内接充电指示灯K2，不起动时，指示灯经发电机D+柱和内部磁场线圈与调节器C1搭铁，指示灯K2亮；起动时从点火开关D的50柱来电预充磁，保证发电所需磁场，起动着火后，K2指示灯灭。