控制气缸中间停的实例(奥迪40升V8全新TFSI双涡轮增压发动机技术解析之汽缸关闭)

Posted 2023-05-27

篇首语：一身转战三千里，一剑曾百万师。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了控制气缸中间停的实例(奥迪40升V8全新TFSI双涡轮增压发动机技术解析之汽缸关闭)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

控制气缸中间停的实例(奥迪40升V8全新TFSI双涡轮增压发动机技术解析之汽缸关闭)

Audi 4,0l-V8-TFSI-发动机带有双涡轮增压器,该款发动机装备在奥迪高端车型以及S系列车型中，赫赫有名。

本文将以系列文章形式和大家分享该款发动机机械结构特点，技术数据，润滑系统，冷却系统，空气供给和增压系统，排气系统，汽缸关闭等相关技术内容，限于篇幅，将以连载形式和大家分享。

第五篇：Audi 4,0l-V8-TFSI-发动机的汽缸关闭技术-按需断缸

汽缸关闭

气缸关闭按需停缸

概述

大排量的汽油发动机，大多数情况下都是工作在较低负荷区。因此节流损失就很大了，因为节气门的开度较小。这就导致发动机效率很低且单位燃油消耗很是不理想。

在高负荷时，一台无节流损失的4缸发动机的单位燃油消耗比一台有节流损失的的8缸发动机要低。这就是要采用气缸关闭（也叫按需停缸）的根本原因。

因此，气缸关闭的基本要求是：被关闭气缸的气体交换阀必须保持关闭状态。否则，过多的空气就会进入排气装置内，发动机快速冷却下来。关闭四个气缸，那么由于减少了点火频率，八缸发动机的运行平稳性就下降了。此外，气缸的关闭和接通，应尽可能让人感觉舒适（避免出现负荷波动）。

（点击小图看高清大图）

开发目标：

降低MVEG-循环的油耗且显著降低用户驾车的油耗；在NEFZ-循环

中降低约5%的油耗：

每km的CO2排放为10 - 12g；

配备起停装置的车，CO2排放每km最高为 24g；

在4缸模式时要有尽可能大的负荷范围；

在4缸模式等速行驶时(超过140km/h），车速要尽可能高；

在4缸模式时，不能让乘员感觉不舒服。

工作原理

气缸关闭是使用奥迪公司开发的可变气门升程系统（AVS）来实现的。根据点火顺序，总是将2、3、5和8缸关闭。在汽缸关闭时，换气阀保持关闭状态。

在此期间，喷射系统和点火系统也一直是关闭着的。在汽缸关闭期间，点火和燃烧后，排气阀是关闭着的，废气就被“包围在里面了”。

被关闭的气缸起着空气弹簧作用，已被关闭的气缸内的温度保持在一个较高水平。

发动机可能出现振动，但是这个振动会被新开发的“主动式发动机悬置”给基本吸收了。为了能在激活气缸关闭功能时不让乘员感觉到有不适的噪音，就采用了新开发的主动噪音控制（ANC）系统。

组合仪表上的显示

4-Zylinder-Modus含义：气缸关闭功能已激活的提示

4缸模式的使用条件：

发动机转速不能处于怠速水平(运行平稳的要求)；

发动机转速约在 960–3500转/分钟之间；

机油温度不低于50°C；

冷却液温度不低于30°C；

变速器最低在3挡位置；

对于自动变速器来说，在S-模式也可以使用4缸模式；在奥迪驾驶模式选择系统的“dynamic”状态时也可以使用4缸模式。

驾驶风格的识别

气缸关闭系统有自己的控制逻辑，该逻辑会监控油门位置、制动踏板位置和司机的转向动作。如果从这些数据中判断出是一个不规则模式，那么在某些情形时就会阻止出现气缸关闭，因为只关闭几秒钟的话，那么燃油消耗是会增大而不是降低的。

功能

基本功能

借助于可变气门升程系统AVS（比如2,8l-V6-FSI-发动机上就使用了该系统），就可以实现气缸关闭了。但是2,8l-V6-FSI-发动机上的可变气门升程系统AVS只是用于完全展开或者关闭气门升程，而4,0l-V8-TFSI发动机上的变气门升程系统AVS不是用来调节气门升程的。

如果已经激活了气缸关闭功能，那么2、3、5和8缸就会被关闭了，但所有其它气缸是无法关闭的。只要激活了气缸关闭功能，就会有四个气缸被关闭，绝不会只关闭一个或两个或三个气缸。

8缸模式

在这种工作模式时，气缸关闭功能是不工作的（没有激活的）。可变气门升程系统AVS的可移动凸轮块就位于气门工作着的位置上。

8缸模式时的点火顺序是：

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

（点击小图看高清大图）

4缸模式

通过相应的凸轮调节元件的切换，其金属销就进入到可移动凸轮块的槽内了。于是凸轮块就被移动了，这就使得滚子摇臂在一个“平凸轮”上运动了。

这个所谓的平凸轮是没有凸起部位的，那么相应的气门也就不会有升起和下降的那种往复运动了。于是被关闭了的气缸上的所有气门就都静止不动了。

点火系统和燃油喷射系统也都被关闭了。废气就被“包围在里面了”。

被关闭的气缸起着空气弹簧作用。

4缸模式时的点火顺序是：

1-4-6-7

凸轮调节元件的布置

系统故障检测

系统诊断

在出现故障时，其策略是：最重要的是要防止损坏发动机，第二是保持最大的可用性。因此，当某个气缸出现最严重故障时（气门无法操纵），要隔开喷射系统，让发动机以7缸模式来工作。

在应急工况，有一个发动机指示灯会亮起以提示用户。如果无法关闭气门，那么气缸关闭功能就失灵了，用户就可以知道现在是应急工况了。

每个气缸关闭-气门升程-切换故障，都由一个亮起的发动机故障指示灯来指示。

发动机控制单元的内部诊断

1. 发动机控制单元通过“回应信号”来获知某个切换过程是否成功完成了。

2. 如果气门没有按照发动机控制单元的指令保持关闭或者打开，那么发动机的运转状况就会发生改变，由此造成的振动就由发动机转速传感器G28的信号反馈给发动机控制单元。当然也会一直监控着进气歧管的压力，如果有异常，发动机控制单元也会了解到此情况的。

补充说明：

气缸正常工作的话（就是说：进气门和排气门都能按规定的时间点打开和关闭），那么吸入的空气和排掉的空气就呈现平衡状态。如果某个气缸的气门未按规定来工作，那么这种平衡就被打破了，那就可以怀疑是有故障了。

售后服务方面的系统诊断

读取故障存储器；

读取测量值；

气缸关闭状态 (是以8缸模式还是以4缸模式在工作）)；

上次刷新以来，4缸所占的百分比；

上次刷新以来，4缸工作的次数；

当前4缸工作的持续时间/（8缸模式时）上次4缸工作持续时间；

4缸使能状态栏，取决于关闭的是部件；

下线检测/短途行驶

与可变气门升程系统AVS类似，售后服务中对于下线检测/短途行驶，也可以进行4 -> 8 -> 4缸工作模式的循环触发。通过这种方法，可以在低转速和高转速情况下检测切换是否可靠。有一个状态测量值，该值表示的是：系统正常还是不正常，是否满足所需要的使能条件，或者系统是否有故障。

自适应通道：

通过一个秘密适配通道，可以在精确的一个行驶循环内（下次的端子切换为止）关闭4缸或8缸工作模式。

通过这个方式，服务站就可以有针对性地启动4缸模式或者8缸模式来工作，这样就可以准确地去查寻所出现的抱怨了。

必须持续以4缸模式运行来排查的项目举例：

检查主动式发动机悬置；

检查4缸模式时的“主动噪音控制”。