【奥迪怎么关闭压缩机】大众奥迪第四代3.0L升V6TSI发动机-EA837技术分析(2)

大众奥迪系列3.0T机械增压发动机发展到目前为止的第四代，本文对第四代3.0L升V6TSI发动机-EA837进行了技术水平分析，希望对广大维修同行有所帮助。

由于篇幅长，本文将分为三篇与大家分享，本文为第二篇。

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第四代3.0L升V6TSI引擎-EA837技术分析(1)

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第四代3.0L升V6TSI引擎-EA837技术分析

一、空气供应和机械增压

1.1增压器模块(罗茨增压器)

1.2压缩机电磁离合器N421

压缩机的电磁离合器N421是连接到压缩机右侧转子轴前方的单独模块。执行打开或关闭压缩机的任务。

！提示

电磁离合器可在维修工作范围内单独更换。

压缩机N421用电磁离合器，离合器切换2次/公里，设计寿命600，000次。

拆卸电磁离合器-压缩机关闭

中低速度范围和发动机负荷低时，电磁离合器不推进，而是打开的。转子盘和电枢盘之间存在间隙，导致到转子的动力传输中断。此外，调节门关闭，整个发动机气流通过转子，使转子能够以较低的速度旋转。

电磁离合器接合-压缩机连接

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电磁离合器由发动机控制单元通过PWM 信号促动（电流调节）。电磁力克服片簧力将衔铁盘拉到转子盘的摩擦片上。摩擦建立，压缩机的转子被驱动。

1.3 压缩机的开通/关闭

上图是压缩机开关的特性图。

通过一个复杂的开通和关闭策略，确保了压缩机最大的关闭比例。压缩机在发动机处于部分负荷时被断开，因此可降低油耗。

最重要的参数主要包括由驾驶员所要求的发动机扭矩和发动机转速。此外还受

其他因素的影响。

切换舒适性

为了实现这一点，一方面离合器通过电流控制实现尽可能柔和的动作，另一方面又能通过对于节气门和空气循环风门的促动，将气流导向转子令其保持转动。这样，便可令压缩机的接通过程更加柔和。

电流控制

接通压缩机始终会导致曲轴扭矩降低。在短时间内有一个最高可达70 Nm 的最大动态扭矩，驾驶员会察觉到车辆出现明显的离合冲击。

为了在所有运行点都确保尽可能最佳的行驶舒适性，离合器采用了PWM信号控制。这样便可以对切换时间进行调整。切换时间可根据驾驶员的输入在100 – 1500 ms 的范围内变化。在车辆动态加速时，只需要较短的离合时间。

在电磁离合器切换期间和之后，通过对于节气门、旁通风门进行有针对性

的促动，并针对运行状态提高压缩机转速（舒适= 转速提高慢；动态=转速快速提高），实现发动机扭矩的舒适提升。

1.4 机械增压器转速传感器G688

压缩机转速传感器是一种霍尔传感器。该信号被用于计算离合器的切换时间和监控离合器功能。

发动机控制单元在电磁离合器切换时通过传感器信号确定压缩机转速。

诊断

除了有关断路或短路以及信号的一般传感器诊断功能之外，它还能识别出以下离合器故障状态：

• 在出现MIL 和EPC 故障时, 参照曲轴转速来检验压缩机转速的可信度（变速比：i = 2.5）

• MIL 信号故障

传感器失效

失效时离合器不会受控接通，即它的接通和关闭会变得直接而生硬。在出现故障时，会能察觉到离合器的切换。

离合器保护

如果离合器频繁地换档，会由于摩擦的原因加剧发热，温度过高会损毁离合器部件。但是并没有传感器来进行温度监控。为了保护离合器，在发动机控制单元内根据转速差和加速时间计算出一个“压力因子”，并将它存储在一个模型中。

由此得出部件的温度。如果压力因子超出了规定的阈值，便会针对某段时间发出禁止离合器分离的指令。接合的部件转动且与外壳没有连接，这样便使离合器可以将所产生的热量排出。

注意：

在发动机转速缓慢上升至3000转时，发动机有较明显的声音，源于压缩机的离合器在结合点附近与分离弹簧片的相互作用使得离合器似结合非结合时而产生的声音，可以跟客户解释为正常声音，不必维修，不影响压缩机寿命。

二、冷却系统

可开关式冷却液泵，可在创新的热能管理范围内，实现“静态冷却液”功能。

由于机油冷却器位于发动机背面且它的冷却液输入可以关闭，因此增加了相应

的管路和一个截止阀。冷却液截止阀由发动机机油冷却器阀N554 通过负压进

行操纵。

2.1 系统一览

1 用于暖风系统的前部热交换器

2 用于暖风系统的后部热交换器

3 排气螺栓

4 节流阀

5 自动变速箱油冷却器

6 右侧增压空气冷却器

7 气缸列1 气缸盖

8 发动机机油冷却器

9 气缸列2 气缸盖

10 左侧增压空气冷却器

11 冷却液补偿罐

12 液冷式发电机

13 可开关式冷却液泵

14 冷却液调节器

15 冷却液截流阀

16 止回阀

17 冷却液散热器

18 增压空气冷却回路前部散热器

19 增压空气冷却回路左侧散热器

20 引流泵

G62 冷却液温度传感器

G694 发动机温度调节系统温度传感器

J293 散热器风扇控制单元

J671 散热器风扇控制单元2

N488 变速箱冷却液阀门

V50 冷却液循环泵

V188 增压空气冷却泵

无冷却液流动

挡板被推到泵的叶轮之上，通过负压克服弹簧力进行移动。这一工况的条件是冷却液温度低于30 °C。

输送冷却液

在关闭了负压供给后，冷却液流便会激活。此时，挡板被弹簧力拉回。

循环特征:

• 接通和关闭持续1 秒钟时间

• 这一循环依次进行多次

• 循环之间的间隔约为7 秒钟

这样，来自发动机的高温冷却液便能缓慢地与低温冷却液进行混合。当接到加热要求时，泵便会立即被接通。

2.2 可开关式冷却液泵

负压促动

由冷却液循环电磁阀N492 为冷却液泵接通负压。它由发动机控制单元促动（通过特性图计算）。促动通过一个PWM 信号进行。这时，挡板被移动到冷却液泵的叶轮上方。它只能被接通或关闭。

当阀门无电流或者失灵时，无法调节冷却液流，因为挡板受弹簧力作用被保持在压回的位置上（最大冷却液流量）。

• 在负压触动状态下出现失灵：达到发动机工作温度的速度会减慢。

• 在负压关闭状态下出现失灵：冷却液温度上升到不允许的高度，因为冷却液泵

不能进行输送。冷却液温度指示灯以及废气警告灯K83 被接通。

2.3 节温器

节温器通过交替打开大小循环冷却回路，以控制发动机冷却液的温度。

2.4 发动机机油冷却器的冷却液截止阀

冷却液可根据需要流经发动机机油冷却器。冷却液

是否流向机油冷却器由冷却液截止阀进行控制。阀

的打开和关闭通过弹簧力和负压实现。

负压促动通过一个电磁阀，即发动机机油冷却器阀N554 进行。

无冷却液流动

通过发动机控制单元促动发动机机油冷却器阀N554 后，冷却液流中断。这样负压便会作用到冷却液截止阀的膜片上。带有连杆的膜片在克服弹簧力后被向上拉起。现在通过连杆内的机械机构将旋转滑阀封闭。

通向发动机机油冷却器的冷却液流便会中断。

冷却液流动

在关闭了负压后，冷却液流便会被激活。发动机机油冷却器阀

N554 不再被促动。截止阀打开，使得冷却液能流向机油冷却器。

2.5 电动冷却液循环泵V50

该泵用作暖风热交换器的循环泵，它为发动机的冷却液泵提供辅助，以确保有足够的冷却液流经热交换器。促动和诊断通过Climatronic 全自动空调控制器J255进行。利用PWM 促动，可针对不同的需求对泵功率进行调整。在泵运行时，已加热的冷却液通过泵V50 以及通过机械式冷却液泵，从气缸盖流经暖风热交换器，然后返回发动机。这样，便消除了机械式冷却液泵的溢出情况。该泵在以下情况接通：

• 点火开关已接通，并根据冷却液温度和空调器上的设置（例如暖风要求）

• 选择功能“除霜”

• 为保护发动机：

在此，V50 用作发动机关闭后的延时运行泵。

是否接通和泵的运行时间都取决于此前的行驶状态和发动机的热状态。

通过泵的促动使冷却液的流向逆转。这样，便会同时令流经主水箱的方向也发生逆转。

2.6 增压空气冷却泵V188

增压空气冷却泵V188 通过一个PWM 信号由发动机控制单元进行促动。这样，泵的输送功率便能够根据冷却回路中不同的热力学条件进行连续调整。

增压空气冷却泵V188 通电后，它便会进行自诊断，然后等待发动机控制单元J623 为增压空气冷却泵V188 发出的PWM 信号。一旦泵收到来自发动机控制单元的这个信号，便会转入受控运行。

增压空气冷却泵V188 的诊断通过发动机控制单元进行，所需的故障存储器条目存储在发动机控制单元内。

2.7 变速箱冷却液阀N488

变速箱冷却液阀N488 控制发动机的冷却液流向变速箱油冷却器。电磁阀根据

需要由发动机控制单元进行促动。如果它未被促动，便会通过机械弹簧力打开。

在发动机起动时关闭。

三、燃油系统

3.1 发动机上的双喷射系统

3.2 排放要求

从2014 年9 月起，欧洲排放标准EU 6 生效。在汽油发动机方面，首先必须降

低颗粒物的排放。为了达到这一目标，通过有针对性地采用MPI 喷射系统，使

颗粒物排放显著降低。

MPI 喷射系统

燃油轨布置在增压模块的左右两侧。它们由塑料制成。管路从油轨开始分叉，

通向MPI 喷油阀。它通入到相应的进气歧管内，进气管风门之后。油轨的燃油

供给从燃油高压泵的冲洗接口进行。这样，燃油便会在MPI运行模式下流经该泵

并得到冷却。

TSI 喷射系统

高压燃油泵通过气缸列1 的进气凸轮轴上的三重凸轮进行驱动。它根据转速

和要求（特性图）产生一个100 至200 bar 的系统压力。

3.3 燃油系统一览

3.4 组合式喷射装置

除了直接喷射之外，还集成了MPI 系统，它具有以下多项优势：

• 通过总体均匀的混合气制备，使颗粒物的排放下降10%。

• 在较低的部分负荷范围，可将节气门进一步打开，由此可产生油耗优势。

• 如果趋于满负荷，混合模式中的MPI 比例会降低，从而使得混合气的均质化更

佳，从而降低废气中氧的含量。废气中更低的氧的排放值可使得尾气催化净化器中的升温减弱。

• 由于喷射时溅到壁上的燃油量减少，因此燃油进入发动机机油中的量也随之减少。

• 通过提前将MPI 燃油压力准备就绪，而不是通过高压泵建立压力，可以从起动

开始起，便能够较早地进行燃油喷射，从而缩短了冷起动时间。

• 由于在怠速下主要采用MPI 喷射，且MPI 喷油阀比TSI 喷油阀声音轻，因此可

以改善喷油噪音。

喷射方式运行特性图

采用高度灵活的喷射策略，允许高压和低压喷射混合运行。

每个喷油模式的喷油量是完全可控的。在发动机控制单元内，两种喷油模式的过渡是按不出现“空燃比突变”这个标准来计算的。从而保证动力输出的平顺型。

3.5 高压喷射阀

技术特征：

• 适用于最高200 bar 的喷射压力

• 快速打开和关闭

• 非常精确的计量，尤其是在小油量区

域

• 可进行多重喷射

• 降低了容积损失

• 促动电压为65 V

3.6 燃烧过程

与第3 代3.0l-V6-TSI 发动机相比，作了以下改变：

• 压缩比由10.3 提高到10.8。

• 通过改变活塞形状，提高了燃烧室内的增压运动

• 优化了喷油阀的喷射形式

• 喷射重点位置更倾向于火花塞方向

• 喷油阀的定位进一步向后，从而增加了与对面的气缸套的距离

所达到的目的：

• 改进了混合气制备

• 降低了废气排放

• 改进了燃烧效率

• 降低了耗油量

由于第4代EA837发动机将MPI与TSI喷射混合进行，故对于气缸断火的判断需要将两种喷射的影响分隔开，在检测计划中设计了相应与运行模式相关的断火识别测试程序。

该检测计划仅在发动机有相关断火的故障码存在时可以进行检测。

【未完待续】