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自学手册SSP645

仅供内部使用

EA888系列Audi 2.0升-TFSI-发动机

Audi

Service Training

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德国奥迪公司的这款4-缸-TFSI-发动机采用了新一代开发标准，该发动机是以第三代发动机为基型。这款新式发动机排量为2升，功率分为两个级别，其中一种取代了以前的功率等级1（(125 kW - 147 kW)的1.8升第三代发动机。

就发动机机械部分而言，这两个功率等级的发动机改动是一样的。这方面采用了一系列减小摩擦的措施，区别在于换气和燃烧方式。功率等级1的发动机，采用的是米勒循环燃烧方式（这是1947年的专利了），该发动机在2015年五月的维也纳发动机学术交流会上，被誉为本级别发动机中效率最高的汽油发动机。

进一步开发的目标是：降低CO2-排放，以及按法规要求降低颗粒排放。这款2,0l-第三代BZ发动机表明，即使增大排量，仍有可能降低油耗。

“BZ“”这个缩写表示的是 B-Zyklus（B循环），是德国奥迪公司改进

过的米勒燃烧方式。在10多年前，德国奥迪公司首次推出了带有涡轮增压装置和直喷装置的TFSI-发动机，那时就通过减小外形尺寸和降低转速使得该发动机成为“突破科技”的里程碑

本自学手册中包含有QR-码，您可以通过该码去参阅交互媒体，见第30页上的“QR-码信息”。

645_002

本自学手册的学习目标:

本自学手册为您讲述EA888系列第三代MLBevo 2,0l-4缸-TFSI-发动机的结构和功能，这种发动机有两种功率等级：140kW 和 185kW。

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与第三代发动机相比，发动机机械部分有何不同？

润滑系统、增压系统、燃油系统和喷射系统方面，有何变化？

功率等级1和功率等级2的发动机，有何不同？您在认真学完本自学手册后，应能回答下述问题：

米勒循环具体是如何工作的？

2

目录

引言

目标设定 __________________________________________________________________________________________________________________ 4

发动机系列的开发 __________________________________________________________________________________________________________ 5

简介

技术数据 __________________________________________________________________________________________________________________ 6

2,0l-TFSI-第三代MLBevo 发动机 _____________________________________________________________________________________________ 8

2,0l-TFSI- 第三代MLBevo BZ (Audi ultra)发动机 _______________________________________________________________________________10

发动机机械部分

曲柄连杆机构______________________________________________________________________________________________________________12

缸体 _____________________________________________________________________________________________________________________14

发动机机油 0W-20 _________________________________________________________________________________________________________15

缸盖 _____________________________________________________________________________________________________________________16

链条机构 _________________________________________________________________________________________________________________18

发动机管理系统

空气流量计 _______________________________________________________________________________________________________________20

燃烧方式 ________________________________________________________________________________________________________________20

米勒循环 _____________________________________________ _________________________________________________________21

德国奥迪公司的新TFSI-燃烧方式 (B-循环) ___________________ ______________________________________________________________22

售后服务

三件式刮油环_____________________________________________________________________________________________________________27

保养内容_________________________________________________________________________________________________________________27

附录术语 ____________________________________________________________________________________________________________________28

考考你 ___________________________________________________________________________________________________________________29

自学手册 ________________________________________________________________________________________________________________30

QR-码信息 _______________________________________________________________________________________________________________30

记录 _____________________________________________________________________________________________________________________31

自学手册讲述的是新车型、新部件和新技术结构和功能方面的基本原理

自学手册不是维修手册！所给出的数据只是为了容易明白，且只与编定本自学手册时的软件版本相对应。.

手册内容不再更新了。

说明

参阅

保养和维修请参见最新的维修手册！

斜体和带有箭头 ↗ 的名词，请参见本自学手册后面术语的解释。

3


引言

目标设定

德国奥迪公司在减小尺寸后，又通过优化尺寸而向前迈了一大步。具体说就是有针对性地将发动机创新技术组合到一起，使得排量、功率和扭矩以及耗油量和使用条件相互形成最佳匹配。

新型发动机最开始是用在了最新一代的Audi A4 (车型 8W) 上了，以后还会用在大众集团各种车上，横置和纵置均有。

本自学手册讲述的是生产启动时的Audi A4 (车型 8W) 纵置发动机。

新型发动机在部分负荷时，具有小排量发动机的省油的优点；在高负荷时，又具有大排量发动机的优点。因此，这样的发动机在整个转速范围能，就实现了极佳的效率和功率特性。

645_003

参阅

发动机的首次使用以及燃油系统，详见SSP644“Audi A4 (车型 8W)”。

4


发动机系列的开发

EA113 和 EA888系列发动机在很多种奥迪车上已经使用多年了，是汽油机的基本成员。在开发这些发动机时，降低油耗和减少CO2-排放无疑是处于最重要的地位。

在运动车型上，比如 Audi S3，也使用了这个系列的发动机。

下面就是各代发动机及其特点一览。

发动机的代数

EA888 3B

3

2 0/1

EA113

年份 645_010

EA888-发动机代数主要特点和改进其他信息

•

•

•

•

•

奥迪公司第一台EA888 -TFSI-发动机

1,8l- 和 2,0l-两种

按需调节的燃油系统

通过正时链条来驱动凸轮轴

凸轮轴调节装置在进气侧

SSP384“带有链条的Audi 1,8l 4V

TFSI-发动机” 0/1

•

•

•

按需调节的机油供给

排气侧有奥迪气门升程系统 (AVS)

用于SULEV-发动机的二次空气系统

SSP436“链条式4-缸-TFSI-发动机的改进” 2

3 •

•

•

•

缸盖内集成排气歧管

(IAGK)

创新温度管理(ITM)采用调节元件来

调节发动机温度

增压系统采用废气涡轮增压器，

带有电动废气泄放阀

双喷射系统(MPI ↗ 和FSI ↗)

SSP606“Audi 1,8l- 和 2,0l-TFSI-发动机， EA888系列（第三代）”

•

•

•

新式 TFSI-燃烧方法

进气侧有奥迪气门升程系统

替换1,8l-发动机 3B

↗ 见第28页上的“术语”。

5

技术开发


简介

技术数据

功率等级1↗ 的发动机，用于Audi A4 (车型 8W)

功率 kW

扭矩 Nm

功率 kW，在高效1）模式时

扭矩 Nm ，在高效1）模式时

转速 [1/min] 645_004

特点技术数据

发动机代码

结构形式

CVKB

4-缸直列发动机

排量 cm3 1984

92,8 行程 mm

缸径 mm 82,5

每缸气门数

点火顺序

4

1-3-4-2

11,65 : 1 压缩比

功率 kW ，转速 1/min 140 ， 4200 – 6000

在高效模式时: 140 ， 5300 – 60001）

扭矩 Nm ，转速 1/min 320 ， 1450 – 4200

在高效模式时: 250 ， 1200 – 53001）

燃油高级无铅汽油ROZ 95

Bosch MED 17.1.10 发动机管理系统

λ调节/爆震调节

混合气形成

自适应λ调节, 自适应爆震调节

连续 (两次) 直喷(FSI)-和进气歧管(MPI)-喷射，带有自适应怠速充气调节

废气净化

排放标准

靠近发动机的陶瓷催化净化器, 涡轮增压器前和催化净化器后的λ传感器

EU 6 (W)

CO2-排放 g/km 1142）

1) 有关切换到高效模式以及与此相关的功率和扭矩曲线变化，详见第24页。

2) Audi A4 Avant ，配备前驱和 S tronic

↗见第28页上的“术语”。

6


功率等级2↗ 的发动机，用于Audi A4 (车型 8W)

功率 kW

扭矩 Nm

转速 [1/min] 645_011

特点技术数据

发动机代码

结构形式

CYRB

4-缸直列发动机

排量 cm3 1984

行程 mm 92,8

缸径 mm 82,5

每缸气门数

点火顺序

4

1-3-4-2

压缩比 9,6 : 1

功率 kW ，转速 1/min

扭矩 Nm ，转速 1/min

燃油

185 ， 5000 – 6000

370 ， 1600 – 4500

高级无铅汽油 ROZ 95

SIMOS 18.4 发动机管理系统

λ调节/爆震调节

混合气形成

自适应λ调节, 自适应爆震调节

连续 (两次) 直喷(FSI)-和进气歧管(MPI)-喷射，带有自适应怠速充气调节

废气净化

排放标准

靠近发动机的陶瓷催化净化器, 涡轮增压器前和催化净化器后的λ传感器

EU 6 (W)

CO2-排放 g/km 1291） / 1392）

1) Audi A4 Limousine ，配备前驱和 S tronic

Audi A4 Avant ，配备 quattro 四驱和S tronic 2)


7


2,0l-TFSI-第三代MLBevo发动机 (功率等级2)

下面概要列出了与2,0l-TFSI-第三代发动机相比的重要不同之处。如果车上装备有智能起停系统，那么使用的就是2.0版系统。有关智能起停系统的版本信息，请参见SSP630“Audi TT (车型FV)”。

2,0l-TFSI-第三代MLBevo发动机的基本机型采用的是Audi A4 (车型 8K) 上的 165 kW 2,0l-TFSI-发动机（发动机代码CNCB)。

活塞 • 活塞几何形状与165 kW的基本机型是一样的

• 活塞材料与 Audi S3 (车型8V)的发动机一致

• 三件式刮油环

645_016

活性炭罐系统 • 增大了空气流量

• 采用了降噪措施

645_015

发动机管理系统 • Simos 18.4系统

• 节气门漏气量减少

• 节气门和燃油高压泵的生产厂家是Bosch公司

• 发动机控制单元接在FlexRay-总线上

645_014

8


机油供给系统 • 做了调整，以便适应电动机械式转向系统(EPS)和将要使用的摆动稳定装置

的空间要求。

• 通过机油滤清器模块内的一个止回阀来快速地在所有润滑点处建立起最大机

油压力，尤其是冷机时。在缸体内以及缸盖内是没有止回阀的。

• 增大了机油油面最低和最高之间的机油容积，以保证即使司机以极具运动性

的方式驾车行驶，也仍能保证机油泵吸油侧有足够的机油。

645_017

缸盖 • 使用了另一种材质（因为功率高，那么热负荷也就大）

• 增大水套厚度

• 气门机构有所变化（因为功率高，那么热负荷也就大），比如排气门注钠

• 废气涡轮增压器最高耐热值高达 950 °C

645_018

缸体 • 通风路径转至平衡轴上方

• 由于曲轴箱通风装置的变动，需要定向安装活塞冷却喷嘴，详见维修手册。

645_012

ULEV 125 (美国)的变化 • 取消了进气歧管喷射 (MPI)

• 曲轴箱通风软管可识别

(法规要求这样) 645_019

9


2,0l-TFSI-第三代MLBevo BZ (Audi ultra)发动机 (功率等级 1)

下面概要列出了与185 kW的2,0l-TFSI-第三代MLBevo发动机相比的重要不同之处。

燃油系统 • 压力升至 250 bar

• 高压系统部件有改动

645_021

链条机构 • 链条导轨加长了

• 正时机构采用非圆形链轮

• 链条张紧器的张力更小了

• 机油泵传动比更快了，链轮是22个齿（以前是24个

齿）

645_029

发动机管理系统 • Bosch MED 17.1.10

• 新燃烧方式 (BZ = B循环)

• 使用了新的空气流量计（因为采用的是新的燃烧方式）

645_020

10


其它改变缸盖 • Bosch公司的真空泵

• 废气涡轮增压器变小了，热力学性能有变化

• 新的发动机机油 0W-20 (标准为 VW 50800 和 VW 50900)

• 奥迪气门升程系统(AVS) 在进气侧

• 重做了进气道

• 燃烧室挤气带

• 围住气门导管，以便更好散热

• 排气门的气门杆油封采用双密封唇口

645_044

645_024

活塞 • 采用了减小摩擦的措施

• 活塞顶有变化

645_022

曲轴 • 主轴承直径变小了

645_013

645_025

11



曲柄连杆机构

就曲柄连杆机构来讲，改进的重点是降低重量和减小摩擦上。功率等级1和2两种发动机之间，曲柄连杆机构还是有些不同和特点的，

详述如下。

一览

活塞

• 活塞顶做了调整

活塞环

• 三件式刮油环

连杆

• 是裂解式连杆 ↗

曲轴

• 功率等级1的发动机，其轴承直径有所减小

645_040


12


曲轴

与第三代发动机相比，功率等级2的发动机的主轴承直径保持不变；而功率等级1的发动机的主轴承直径有所缩小，缩小到与以前的1,8l-TFSI-发动机相同了。

这样可进一步减轻重量。这两种曲轴都配备有4个平衡配重。

功率等级 1 功率等级 2

645_025 645_023

活塞和气门

在功率等级 2的发动机上，这些件基本上就是直接取自前代的发动机。

只有活塞环有修改，现在使用的是三件式刮油环，请参见第27页上的“三件式刮油环”。在功率等级 1的发动机上，由于提高了压缩比且采用了新的TFSI燃烧方式，还有一些其它变化。

燃烧室的挤气面积（也叫挤气带）更大了，因此就必须要采用更小些的

进气门了。

增大挤气带，最大的作用是盖上气缸内燃油和空气的涡流强度。与此

相应，气门凹座形状也得与活塞顶相适应，且通过增大所谓的ε-区来进

行补偿。

另外，进气门和排气门的气门杆也稍微长了一些。排气门的直径仍保

持不变。


挤气带

变小的进气门

大小保持不变的排气门

变化了的气门凹座

增大了的ε-区气流凹腔

645_028 645_027

13


缸体

曲轴箱通风

功率等级1的发动机将奥迪气门升程系统 (AVS)转移到进气侧了，因此曲轴箱通风装置也得有相应变动。在以前，窜气的取气点是在3缸和4缸的曲轴箱内，现在的窜气 ↗是从1缸和2缸的曲轴箱取气。

有一个开了槽的套管插入平衡轴壳体内，窜气会穿过这个套管。

由于平衡轴的旋转（离心作用），窜气中的大部分机油会被分离出来

（机油粗分离器）并流回油底壳。窜气继续去往缸盖内的机油细分离

器（与2,0l-TFSI-第三代发动机一样）。

窜气从那里进入到平衡轴壳体。

曲轴箱1和2内的窜气取气点平衡轴窜气流向机油细分离器模块

开槽的套管缸体内的窜气缸体1和2的曲轴箱上的窜气引入点 645_032


参阅

机油细分离器模块功能方面，详见SSP606“Audi 1,8l- 和

2,0l-TFSI-发动机， EA888系列 (第三代) ”。

14


活塞冷却喷嘴

由于功率等级1的发动机的曲轴箱通风装置有所变化（窜气要绕过平衡轴），因此缸体的制造也有变化。这就影响到活塞冷却喷嘴的安装位置了（现在不再位于曲轴箱处了）。

在以前，是有一个定位棱边用于安装活塞冷却喷嘴的。因此现在在这款新发动机上安装活塞冷却喷嘴时，要注意精确对准，否则就无法保证活塞冷却功能的可靠了。

以前的结构新的结构

645_048 645_026

曲轴箱上活塞冷却喷嘴的定位棱边活塞冷却喷嘴，安装时要注意对准方向

参阅

装配活塞冷却喷嘴的详细信息，请参见维修手册！

说明

下面表述的所有修改和创新，都是只针对功率等级1的发动机而言的。

发动机机油 0W-20

为了进一步减小摩擦（也就降低了燃油消耗量），功率等级1的发动机使用了0W-20机油，其标准为 VW 50800 和 VW 50900 。

这种新发动机机油有下述特点:

• 这种机油能更快地建立起压力，因为其流动性好（粘度低），因此这种机油也就能更快地到达润滑点。另外，这种机油也更适合经常短程行驶的情况，因为发动机内的摩擦小（机油阻力小）。

•

•

另外，这种机油不能“向下兼容”，就是说：这种机油只能用于相应的发动机。

由于机油黏度低的话，机油压力建立就慢些，因此功率等级1的2,0l-

TFSI-第三代MLBevo发动机上的机油泵转得就要快一些。另外，机油

滤清器壳体内集成了一个新式止回阀。

• 这种新机油中混有化学识别色（绿色），因此极易识别。

说明

请留意生产厂家对这种新发动机机油的说明，比如随车的使用说明书。必须要遵守最新保养表中的机油粘度以及相应的机油标准。

15


缸盖

功率等级2的发动机的缸盖基本上就是直接取自第三代2,0l-TFSI-发动机，但是功率等级1的发动机缸盖则做了很多改动了。

这是为了适应新的TFSI-燃烧方式必须要做的，但是这对降低运行噪音和改善爆震倾向也是有好处的。

功率等级1的发动机缸盖做了如下改动：

•

•

•

将奥迪气门升程系统（AVS）转移到进气侧了。 •

•

•

FSI-喷油阀位置更靠近燃烧室

气缸盖罩有变化，因为要适合改变了安装位置的奥迪气门升程系统

（AVS）

进气道形状重新构造了，就是说更直了，这样可以改善充气运动

压缩比从9,6:1 提高到 11,7:1（是通过缩小压缩容积实现的）

火花塞和高压喷油阀以及活塞形状都针对燃烧室形状做了重新匹配

•

•

•

气门挤气带有变化

燃烧室顶下沉 9 mm

活塞形状有变化

•

•

围住气门导管，以便更好散热

排气门的气门杆油封采用双密封唇口

功率等级1

气缸盖罩

凸轮轴调节元件 1 – 8 (AVS)

F366 – F373

排气门气门杆油封

进气道

气缸1 – 4 (FSI)喷油阀

N30 – N33

挤气带

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16


气缸盖罩和凸轮

由于功率等级1的发动机上奥迪气门升程系统(AVS)位置有变化，因此在这种发动机上的发动机盖罩也做了相应改变。气门升程系统的凸轮轴调节元件管接头在进气侧。

进气凸轮轴上有外齿轮，气门升程系统的可移动凸轮块就布置在外齿轮上。


气缸盖罩

气缸盖罩

进气侧：

凸轮轴调节元件1 – 8 (AVS)

F366 – F373

排气侧:

凸轮轴调节元件 1 – 8 (AVS)

F366 – F373

进气凸轮轴，带有可移动凸轮块

进气凸轮轴

排气凸轮轴排气凸轮轴，带有可移动凸轮块

645_047 645_046

参阅

奥迪气门升程系统(AVS) 的基本功能，详见SSP411“Audi 2,8l- 和 3,2l-FSI-发动机，带有气门升程系统 (AVS)”。

17


链条机构

链条的基本结构直接取自第三代发动机，但是有所改进。由于摩擦又有降低，所以链条结构所需的驱动功率也降低了。

功率等级1的发动机还有许多变化，下面会介绍各个措施的情况。

链条导向装置

导轨用于在两个凸轮轴正时齿轮间引导链条，但是它几乎不接触链条。导轨加长了，且用螺栓拧在气缸盖罩上，以作为防跳板使用。

导轨

防跳板，上

导轨

防跳板，下

导轨

导轨的两端装有防跳板，该措施在线生产的第三代2,0l-TFSI-发动机上就已经采用了。

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18


平衡轴的驱动

在平衡轴驱动中，采用了下述措施来减小摩擦: • 链条更窄，且将链节数从96降至94

链条换向部分尺寸减小了

采用新的张紧导轨和导轨

新的链轮

•

•

•

• 链条减振器的减振特性更软了

平衡轴

正时机构的驱动轮正时机构的驱动轮

凸轮轴上凸轮轮廓的特殊形状，会在正时机构上产生力。因此正时链条

的驱动链轮形状就不是圆的，有点像三叶草的形状。这就减小了链条力

以及链条张紧器的运动，链条张紧器也就可以结构简单些了（无压力限

值阀）。

机油泵

机油泵的驱动

传动比有所变化，以便使得机油泵能转得更快。因此，链轮现在是有22个

齿，而不是24个齿。需要这样的变化，是因为要保证新发动机机油0W-20

能顺利到达润滑点。

19


发动机管理系统

空气流量计

功率等级1的发动机，使用的是Bosch 公司的发动机管理系统 MED

17.1.10 。在这种系统上，是使用另行安装的一个空气流量计来测量

吸入的空气的。

之所以需要这样，是因为在B-循环工作时，节气门开度非常大，只有

用空气流量计才能识别出回流气流。

645_034

燃烧方式

德国奥迪公司在功率等级1的发动机上首次采用了一种新的燃烧方式。其目标也非常之明确，就是要降低燃油消耗。具体实施方式就是缩短压缩过程。

在内燃机的开发史上，早就有类似的用于改善汽油机效率的措施了，比

如阿特金森（Atkinson）循环和米勒（Miller）循环。

阿特金森（Atkinson）循环

在1882年，英国人James Atkinson（詹姆斯·阿特金森）就想设计一种发动机，该发动机可以大大提高内燃机的热效率，同时还可以绕开Nicolaus August Otto开发的4冲程发动机专利。

在阿特金森（Atkinson）发动机上，所有4个冲程都是在曲轴转一圈内

通过曲柄连杆的特殊结构来实现的。由于曲轴运动必须导致活塞有两次

向上的运动，阿特金森就能把活塞行程设计成不同的长度，于是就采用

了较短的压缩行程和较长膨胀行程（做功行程）。曲柄连杆机构是这样

设计的：压缩比小于膨胀比。

活塞在做功和排气时，行程是大于进气和压缩行程的。进气门关闭是很晚的，是在压缩行程下止点（UT）后。这样的好处在于：较大的膨胀比可以提高发动机效率。工作行程持续时间较长，这样的话耗费在废气中的热量就减少了。但是不利之处在于：在转速较低时，发动机的输出扭矩会很小。阿特金森（Atkinson）发动机需要有相对较高的转速，以保证输出必要的功率，防止出现“发动机憋死”。要想实现埃特金森循环，需要有复杂的曲柄连杆机构才行，这是很难的。

进气和压缩之间的活塞处于下止点(UT)

做功和排气之间的活塞处于下止点(UT)

做功时的活塞行程进气时的活塞行程

645_035 645_036

请扫描QR-码，以便获得更多关于阿特金森循环方面的内容。

20


米勒（Miller）循环

另一种能改变压缩比和膨胀比的方式，就是采用米勒（Miller）循环。该循环是发明人米勒（Miller）在1947年申请专利的。

在以前，亚洲有几家汽车制造厂大量使用米勒循环发动机。

米勒这项发明的目的，是想把阿特金森（Atkinson）循环用到“正常”曲轴式发动机上，并利用其积极的一面。这样的话，就可以不必使用阿特金森（Atkinson）循环上的那种复杂的曲柄连杆机构了。

基本原理

在采用米勒循环的发动机上，气门机构的控制比较特殊。这会引起下述反应，尤其是在进气行程时：

•

•

•

•

较小的进气量

这种特殊性，最根本的是要提前关闭进气门（与“正常”奥托发动机相比较而言）。压缩压力基本保持不变

减小了压缩比

增大了膨胀比

优点缺点

• 通过改变气门开启时间，就是说增大膨胀比，可以实现非节气门负荷调节，那就大大提高了发动机工作效率。

•

•

转速较低时扭矩很小。这个缺点可以通过增压来补偿。

由于减小了有效压缩比，因此效率有所降低。这个缺点可以通过

增压和增压空气冷却来补偿。

• 减小压缩比可以降低废气中氮氧化物排放量。

• 至少需要凸轮轴调整一次相位

•

•

充气温度很低

燃烧有所改善

21


德国奥迪公司的新TFSI-燃烧方式 (B-循环)

功率等级1的2,0l-TFSI-发动机上的这种新TFSI燃烧方式，就是一种改进型的米勒燃烧方式。因此，尽管因排量大而导致发动机内部摩擦较大，但是与第三代1,8l-TFSI-发动机相比，耗油量仍是较低的。

这种燃烧方式就被称作“延长了膨胀的燃烧方式”，或者也叫“B循环”。从实际来讲，其实不是延长了膨胀过程，而是缩短了压缩过程。

只有把这种燃烧方式与排量更小些的发动机（这种发动机在总行程减小时有相似的新鲜混合气压缩特性）比较时，才能觉得“延长了膨胀过程”很恰当。通过奥迪气门升程系统（AVS）来改变进气气门的开启时间。气门升

程系统作用到一个凸轮上，一方面可以改变气门打开时间（提前关闭进气门），另一方面还可以让进气门打开程度小一些。

气门位置和活塞位置的对比

部分负荷时全负荷时

•

•

•

•

基本压缩大

进气门关闭得早

气门开启时间短

废气排放非常低

•

•

•

•

进气门关闭得晚

气门开启时间长

扭矩大

功率高

由于气门升程小，因此进气门开启也不那么大，那么开启截面也很小

由于气门升程达到最大，因此进气门正常开启，那么开启截面就很大。

645_042 645_043

用奥迪气门升程系统(AVS)来调节气门升程

在凸轮块上，每个气门有两个凸轮轮廓。凸轮的配气相位是按照所期望的发动机特性曲线设计的。因此可以影响开启时长和时间点以及气门升程（开启横截面）。

如果使用的是小的凸轮轮廓（图中绿色的），那么开启时长可达140°曲轴角；如果使用的是大的凸轮轮廓（图中红色的）且达到最大升程，那么开启时长可达 170° 曲轴角。

不同的凸轮高度对气门升程的影响

140° KW

170° KW 645_052

22


特色

奥迪公司新TFSI-燃烧方式有如下特点：

•

•

•

在发动机部分负荷时工作 •

•

提高了几何压缩比

改变了燃烧室形状(挤压带，气门直径，活塞形状) 压缩阶段缩短了 (与米勒燃烧方式类似)

膨胀比大于压缩比(与米勒燃烧方式类似) • 修改了缸盖内的进气道（产生涡旋）

压缩行程中的活塞位置对比

下面的图展示的是“进气门关闭”时间点时，活塞位置的对比（是采用传统燃烧方式的第三代2,0l-TFSI-发动机与采用新B-循环燃烧方式的第三代2,0l-TFSI-发动机之间的对比）。

这些图表示的是在进气门关闭时 (hV = 1,0 mm)，第三B代 2,0l-TFSI-

发动机与第三代2,0l-TFSI-发动机在发动机转速为2000转/分钟且有效

平均压力 (pme) 为 6 bar时，活塞的位置情况。

采用传统燃烧方式的第三代2,0l-TFSI-发动机采用新B-循环燃烧方式的第三代2,0l-TFSI-发动机

进气门在下止点前 20 °曲轴角时关闭进气门在下止点前 70 °曲轴角时关闭

645_041

请扫描QR-码，以便获得更多关于气缸盖变化方面的内容请扫描QR-码，以便获得更多关于整个发动机变化方面的内容。

23

进

气

阶

段

的

活

塞

行

程


工作策略

发动机起动进气凸轮轴靠在小凸轮上，就是说：升程小且是 140°曲轴角的较短的进气相位，进气门开启时长也短。

在起动过程中，根据压缩行程和/或进气行程的发动机温度情况来喷油（单次喷油，多次喷油）。

预热阶段在冷却液温度不超过70°C时，FSI喷油系统是单次或双次喷射。根据转速、负荷和温度而切换到MPI-喷射。

发动机在正常工作温

度时运行

按B-循环时的负荷要求或者全负荷特性曲线。

在B循环时 •

•

•

B-循环燃烧方式用在怠速和部分负荷时。

进气凸轮轴靠在小凸轮上。

在发动机转速不超过3000 1/min 时，在低负荷和部分负荷情况下，

是通过MPI-喷油阀喷油的。

•

•

•

进气歧管翻板仅在低负荷时使用。

节气门尽可能打开。

增压压力提高了 (高达 2,2 bar )。这样的话，在进气门短暂的打开期间，

气缸内的新鲜混合气充注效果会很好。

全负荷特性曲线 • 进气凸轮轴借助奥迪气门升程系统 (AVS)切换到全负荷轮廓，这要进气

相位转动170°曲轴角。

•

•

进气歧管翻板在全负荷时是打开着的。

燃油喷射是FSI喷射系统按特性曲线来进行的。根据需要最多可喷三次燃油。每次喷油量和喷油时间点

各不相同

• 节气门转入正常工作模式。

高效模式如果司机在 Audi drive select中选择了发动机的高效模式，那么发动机机控制单元就会把发动机扭矩限制为

不超过250 Nm，转速在5300转/分钟时才会达到140 kW 这个功率。

机油泵的调节级

320 Nm 140 kW

低压级高压级

发动机转速 [1/min] 645_049

24

有

效

平

均

压

力bar


喷射系统和冷却系统

320 Nm 140 kW

FSI-喷射

MPI-喷射

105 °C 冷却液

发动机转速 [1/min] 645_050

进气歧管翻板和奥迪气门升程系统 (AVS)

320 Nm 140 kW

AVS 的气门升程较小 AVS 的气门升程较大

1

进气歧管翻板已关闭

发动机转速 [1/min] 645_051

1 从大升程切换回小升程的界限

25

有

效

平

均

压

力bar

有

效

平

均

压

力bar


气缸内的过程

下面展示的是与“普通”奥托发动机相比的燃烧特性。

工作行程普通燃烧方式新燃烧方式（B-循环）

进气

活塞从上止点向下止点运动。

进气门在远未到下止点时就关闭了。在进气门关闭后，气缸内压力就降低了，因为活塞还在继续向下运动。

压缩

活塞从下止点向上止点运动。

必须先补偿压力的降低。在下止点前70 °曲轴角时，压力又回到进气行程时的压力水平了。采用普通燃烧方式时，这时的压力已经很高了。由于几何压缩比较高，采用新燃烧方式时压力上升就很快。在上止点时，这个压力大约是12 bar。总的来说，采用新燃烧方式时，平均压力是较高的，因此效率也就高。

做功行程开始

活塞从上止点向下止点运动。

采用新燃烧方式时，由于燃烧室容积很小，因此膨胀过程会产生一个很高的压力。

排气

活塞从下止点向上止点运动。

由于不同的混合气质量和不同的热传导，新燃烧方式产生的效率提高是很小的。

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售后服务

三件式刮油环

三件式刮油环由两个薄的环形刮油件和一个间隔膨胀弹簧组成，这个弹簧用于将环形刮油件顶靠在气缸壁上。

尽管预张紧力很小，但是这个三件式刮油环能与气缸形状很好地配合。

这种刮油环摩擦小且刮油效果好。

装配说明

装配时，必须要保证膨胀弹簧安装在正确位置上。尤其是活塞在供货时已预装了活塞环时更应注意这点。弹簧端部有滑至重叠的可能性。

为方便检查，弹簧两端有颜色标识。膨胀弹簧不应有重叠，否则就无法保证刮油环的功能了。三件式刮油环的开口在安装状态时，必须相互错开120°。

开口三件式刮油环组成如下:

上部环形刮油件

间隔膨胀弹簧

下部环形刮油件

颜色标识 1 颜色标识 2

645_045

说明

在把三件式机油刮油环装到活塞上时，请务必留意维修手册上的操作说明。

保养内容

更换机油根据保养周期指示，具体取决于即使方式和使用条件，

在15.000 km / 每年和 30.000 km / 两年之间

更换空气滤清器

更换火花塞

更换燃油滤清器

正时机构

90.000 km

60.000 km / 6 年

–

链条 (终生不必更换)

说明

注意最新维修手册中的相关规定。

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附录

术语

本自学手册中斜体字和带有箭头 ↗的名词，详细说明见下面。

↗ 窜气 ↗ 功率等级

在发动机工作过程中，气体（窜气）会从燃烧室经活塞而进入曲轴箱。原因是燃烧室的压力很高且活塞环密封不可能非常严。窜气经曲轴箱通风装置抽出而被送往燃烧室。

在联邦德国，根据联邦环境保护法（对内燃机的排放值有要求）和欧洲议会的要求，将移动做功机械细分成各个功率等级。

具体分为I、II、IIIA、IIIB 和 IV级以及 19 kW – 36 kW、37 kW – 55

kW、56 kW – 74 kW、75 kW – 129 kW 和 130 kW – 560 kW这些功率等级，也分可变发动机转速和不可变发动机转速。

↗ 裂解式连杆

连杆的这个名称来源于其制造方式。具体说，连杆体和连杆盖是在特定部位给断开的（断裂）。这种生产方式的优点是：两个断裂开的部件匹配精度高

Bruchflächen ↗ MPI

是Multi Point Injection 的缩写，就是多点喷射的意思，是汽油机使用的一种燃油喷射装置，其燃油是喷在进气门前的（就是喷入进气歧管）。在某些发动机上，MPI与FSI一起使用。

Sollbruchstelle

645_054

↗ FSI

MPI-喷油阀是Fuel Stratified Injection的缩写，就是燃油分层喷射的意思，是奥迪公司在汽油机上使用的一种技术，是把燃油直接喷入燃烧室了。

燃油喷射时的压力高达200 bar。进气歧管

645_053

FSI-喷油阀

燃烧室

645_055

28


考考你

1. 在Audi A4 (车型 8W) 上市时，也使用了一种新的发动机机油(0W-20) ，请问那些发动机可以使用这种机油？

□

□

□

a) 仅用于大功率发动机，比如S-型车上的。

b) 可用于所有新发动机，且向下兼容所有其它发动机。

c) 适用于为此机油设计的新汽油机和柴油机。

2. 新2,0l-TFSI-发动机与其前代机型 (EA888 第三代)相比，曲轴箱通风系统方面，有什么改动？

□

□

a) 该系统设计成了顶通风形式，通风装置在发动机负荷较高时，才会工作。

b) 曲轴箱是通过一个新的取气点来进行通风的，该取气点在一根平衡轴旁。通风路径和窜气净化以及通气与以前的发动机相同。

□ c) Audi A4 (车型 8W)上的新2,0l-TFSI-发动机与第三代EA888 发动机相比，曲轴通风系统并无变化。

3. 2,0l-TFSI-发动机（代码CVKB ）上的奥迪气门升程系统 (AVS)是做什么用的？

□

□

a) 如果发动机管理系统在部分负荷情况下要求使用B-循环燃烧方式，就会激活奥迪气门升程系统（AVS）。

这样就可以让进气门升程较小且气门开启角度尽量的大。

b) 如果发动机管理系统让奥迪气门升程系统 (AVS)调节排气凸轮轴上的凸轮块，那么排气门的开度就会小一些。这就使得发动机转速较低时

废气涡轮增压器进气更好，增压压力形成就更快了。

□ c) 如果发动机管理系统在部分负荷时激活奥迪气门升程系统 (AVS)，那么两个气缸上的气门就不再打开了。

1 c; 2 b; 3 a

参考答案:

29


自学手册

关于EA888发动机系列技术的详细信息，请参阅下述自学手册。

SSP 384 带有链条的Audi 1,8l 4V TFSI-发动机

SSP 411 带有奥迪气门升程系统的Audi 2,8l- 和

3,2l-FSI-发动机

•

•


按需调节的燃油供给系统

• 奥迪气门升程系统(AVS)

SSP 436 带有链条机构的4-缸

TFSI-发动机的改动

SSP 606 第三代EA888 Audi 1,8l- 和2,0l-

TFSI-发动机

• 按需调节的机油泵

•

•

•

增压系统


燃油高压和低压系统

SSP 626 奥迪发动机技术基本原理

SSP 644 Audi A4 (车型 8W)

• 燃油系统

• 发动机机械部分和子系统的基本信息

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Notizen

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张民

一汽-大众汽车有限公司

2016. 03．02

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