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全新奥迪4.0升V8 TFSI双涡轮增压直喷发动机

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时间:1900/1/1 0:00:00

作为全球知名的高端汽车品牌,奥迪以“突破技术,启迪未来”的品牌理念,成为汽车技术发展的领导者。从著名的四轮驱动系统到业界领先的ASF奥迪空间框架结构,每一个技术名称都成为奥迪百年历程中最突出的标志。在发动机领域,TFSI与quattro和ASF一起被全球媒体和消费者公认为奥迪的领先技术标志。如今,奥迪4.0升V8 TFSI双涡轮增压直喷发动机将TFSI技术提升到了一个新的水平,再次奠定了四环品牌在发动机技术领域的领先地位。

对于奥迪品牌来说,八缸发动机技术可以追溯到20世纪20年代。霍赫工厂生产的Horch 303车型是德国第一款配备八缸直列发动机的豪华汽车。八缸发动机不仅见证了四环品牌在其历史上的辉煌,也成为奥迪未来书写高端汽车传奇的注脚。

1927年的今天,德国第一辆八缸发动机汽车

1927年,霍赫工厂生产的Horch 303车型是德国第一辆配备直列八缸发动机的豪华汽车。这款直列八缸发动机由保罗·戴姆勒设计,配有两个顶置凸轮轴。即使是最基本的敞篷旅行车也被认为是顶级豪华的象征。截至1931年停产,这款双凸轮轴发动机车型的销量达到了惊人的8490辆。这款八缸发动机以其平稳的运动而闻名,它可以达到惊人的平稳度:怠速时,一枚硬币可以直立放置在发动机上而不会翻倒。

1933年的今天,霍赫的第一台V8发动机

汽车联盟在1933年的车展上首次展出了搭载V8发动机的Hoch车型。发动机的排量为3升,转速为3200转/分时的功率约为46千瓦。根据气缸数量和排量,这款车被称为“小型”Hoch830。随后,在1935年,出现了长轴距的Hoch V8系列汽车,即Hoch 830BL,这是Hoch工厂生产最多的汽车。该车共生产了6124辆,其中50%是普尔曼加长豪华轿车。

1988年,重返顶级轿车市场

在1988年巴黎车展上,展出了一辆奥迪V8车型,该车型是在诺伊卡索尔姆的工厂生产的。奥迪V8车型是当时唯一一款可以使用常规四轮驱动的豪华轿车。这款车使用的V8发动机的初始排量为3562毫升,功率为185kW/5800转/分。在此基础上,开发了4.2升V8发动机,并在随后的奥迪A8车型中使用。通过组装这款V8发动机车型,奥迪品牌首次进入豪华轿车行业。六年后的1994年初夏,这台V8发动机停产了。20世纪90年代初,奥迪使用这款V8发动机汽车参加了德国房车比赛,并赢得了两次冠军。

2006-FSI直接燃油喷射技术

为了最大限度地发挥奥迪V8发动机的潜力,奥迪将FSI燃油直喷技术应用于4.2升V8发动机,并在此基础上开发了两种完全不同的性能发动机:面向驾驶舒适性的基本型和满足操作要求的高速型。为了更完美地驾驶奥迪Q7,对这款V8发动机进行了相应的调整(257千瓦,6800转/分)。平坦的扭矩特性曲线和快速的节气门响应能力是该发动机的特点。正是由于发动机的高输出功率和平坦的扭矩曲线,奥迪Q7卓越的驾驶性能在激烈的竞争环境中大大领先于竞争对手。

2012年-超级跑车肩上的增压发动机

现在,奥迪的V型发动机家族又增加了一个新成员:全新的4.0升V8 TFSI发动机,这是奥迪首款结合了双涡轮增压和FSI燃油直喷技术的V型八缸汽油发动机。该发动机基于成熟且广受好评的4.2升V8 FSI自然吸气发动机开发,发动机排量减少0.2升,以进一步降低油耗。作为家族中最年轻的成员,家族的许多优秀基因都可以在其中找到。经典的90度气缸角度、驱动4个凸轮轴的后置正时链、后置发动机附件和铸铝硅合金发动机缸体使这款发动机的整体重量非常轻。高效的设计使其纵向长度仅为497毫米。同时,在其中,你会惊讶地发现莫……

引领内燃机行业发展的前瞻性技术。

得益于多项领先技术,新款4.0升V8 TFSI发动机实现了强大的低速扭矩输出:在1000转/分时可提供高达400牛米的扭矩?仪表的扭矩。该发动机的高功率版本可以在每分钟1750至5000转的速度范围内提供650牛顿米的强大扭矩。低功率版本的发动机还具有惊人的550牛米的最大扭矩,它涵盖了更广泛的发动机转速范围,最大扭矩从1400转/分到5250转/分。根据不同的车型,两个版本的4.0升TFSI发动机在动力输出方面存在差异。高功率版本的最大功率为382千瓦,而低功率版本的功率为309千瓦。

气缸按需系统

当发动机冷却液温度高于30摄氏度,变速器处于三档或更高档位,且车辆的扭矩需求在发动机最大扭矩的25%至40%之间时,“按需气缸”系统将自动切换到四缸操作,点火顺序将从1-5-4-8-6-3-3-7-2变为1-4-6-7。此时,V8发动机继续作为V4发动机运行,气缸2、3、5和8的进气门和排气门关闭,不参与工作,因为它大大提高了发动机的燃油经济性。

即使自动变速器处于“S”模式或奥迪驾驶模式选项处于“动态”设置,“气缸按需”系统也始终处于待命状态。当汽车以中等且均匀的速度行驶时,该系统的节油效果最为显著。所有搭载该发动机的车型在80公里/小时的速度下行驶时,燃油经济性可提高12%,即使在130公里/小时高转速下,也能达到7%的节油效果。根据欧洲标准测试循环,该系统的综合节油效果超过5%。如果配备发动机自动启停系统,总能耗可以达到惊人的12%。

全新奥迪可变气门升程系统可以实现部分气缸进气门和排气门处于关闭状态。“气缸按需操作”系统激活后,在全新奥迪可变气门升程系统的控制下,四个凸轮轴套筒在电磁力的控制下侧向滑动,发动机气缸进排气机构的操作进入部分气缸操作状态。气缸2、3、5和8的进气门和排气门将在气门弹簧的压力下自然关闭。

在停用的气缸中,活塞继续移动,同时发动机管理系统停止这些气缸的燃油喷射和点火。在阀门关闭之前,燃烧室再次吸入新鲜空气,以降低气缸中的压力并减少活塞操作所需的能量。这项措施是提高能源效率的关键因素之一。同时,驾驶员可以通过仪表板上的驾驶员信息系统显示屏了解发动机当前的工作状态:当发动机处于四缸运行模式时,除了文字提示外,油耗指示栏也会变绿。

如果驾驶员需要更多的动力,只需增加动力并踩下加速踏板,停用的气缸就会立即重新启用。与气缸停用过程一样,将发动机恢复到八缸运行模式的过程只需0.3秒即可完成,非常快速平稳,几乎无法察觉。然而,仅持续几秒钟的“气缸按需操作”系统往往会增加而不是减少油耗,并且需要明智地判断何时停止一些气缸操作。为此,奥迪开发了一种控制逻辑系统,可以智能感知油门踏板、制动踏板和方向盘的操作。如果当时检测到可能对驾驶控制有害的临界状态转换,则将禁止使用“气缸按需操作”系统,例如在弯道或郊区道路上的高负载下驾驶。

主动噪声控制系统

V8发动机之所以广受追捧,不仅因为其卓越的牵引力和快速的动力响应,还因为其出色的运行平顺性。奥迪全新的4.0升TFSI发动机也继承了这些优势。

当V8发动机作为V4发动机运行时,其曲轴和往复式部件通常会根据负载和速度状态产生不同程度的振动,这些振动可以转化为噪音并传递到车辆内部。因此,出现了主动噪声控制系统。四个麦克风……

嵌入车顶的es将检测噪音,如果计算机检测到噪音元素,它将通过从音频系统发射反向声波来清除噪音。对于主动噪声控制系统来说,最大的挑战是在气缸停止或重新开始工作时快速准确地做出响应。

主动噪音控制系统在发动机启动后启动-无论音响系统是打开还是关闭,声音是高还是低,或者汽车是否配备了常规奥迪音响系统或顶级Bang&The Olufsen音响系统都将有效工作。

此外,排气状态的变化也会导致排气系统发出鼓声,奥迪通过使用隐藏在排气系统中的智能阀盘机构巧妙地抑制了鼓声。

自适应发动机悬架

多年来,奥迪一直在某些车型上使用具有可变悬架特性的电磁发动机悬架,尤其是顶级奥迪A8车型。这种类型的发动机悬架主要有两个特性设置:在怠速期间,“更柔和”的特性防止噪音和振动传递到机舱;当汽车行驶时,它会变为更“硬”的阻尼系数,以减少发动机高速运转产生的振动。

如今,一种更智能的自适应发动机悬架已成功应用于这款新型4.0升TFSI发动机,它在发动机悬架上使用电磁振动发生器来发射反向振动以抵消振动。自适应发动机悬架控制单元抵消振动所需的数据由两个信号确定:一个来自曲轴上的发动机转速传感器,另一个来自两个发动机支座上的加速度传感器。自适应发动机悬架可以有效地将发动机振动降低到无法检测的水平,使发动机运行更加平稳。

创新的发动机结构,提高效率

新型4.0升TFSI双涡轮增压发动机的排量为3993毫升,气缸直径为84.5毫米,冲程为89毫米,气缸角度为90度。气缸体由铝硅合金通过低压冷却铸造工艺制成,高硅比使气缸壁非常耐磨。

与几乎所有奥迪发动机一样,全新4.0升TFSI发动机也遵循紧凑型设计原则。首先是减少发动机排量,同时通过涡轮增压强制进气和FSI燃油直喷确保动力性能,同时实现令人印象深刻的燃油经济性。为了节省空间,凸轮轴传动链等附件安装在发动机后侧。极其紧凑的设计使发动机的总长度仅为497毫米,因此可以直接安装在前轴上方,优化了重量分布,并为车辆实现了更动态的驾驶性能。

在4.0 TFSI进排气系统中,奥迪采用了创新的HSI(热侧内侧)布局设计,排气机构位于V型发动机内侧附近,进气机构位于外侧。两个涡轮增压器及其水冷式中央冷却器位于发动机气缸组形成的V形角中,气缸的每一侧由涡轮增压器驱动,为发动机提供新鲜空气。这种布局更紧凑,同时提高了热力学性能,具有非常短的气流路径,以确保最小的损失和快速的动态响应。

进气机构位于V型发动机的外侧。位于进气歧管中的智能阀盘机构允许进气产生涡流,这有助于更好地混合油和空气,并冷却燃烧室。因此,可以在没有燃烧和爆震风险的情况下将发动机的压缩比设置得更高,从而大大提高了效率。

根据发动机的固定点火顺序,每对精心挑选的气缸都配有独立的排气歧管。燃烧后,混合物从排气口喷出后,通过它直接引导到双涡流涡轮增压器。这不仅防止了废气流量的相互影响,最大限度地提高了废气能量利用效率,还确保了涡轮增压器在较低的发动机转速下为发动机提供正压空气,显著降低甚至消除涡轮机迟滞现象。此外,为了保证高功率版发动机的强劲性能持续输出,还额外使用了一个机油冷却器。

标签:奥迪奥迪A8世纪优越理念

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