6.排氣歧管-催化器模塊
    用于新型奧迪A3轎車的2.0L-FSI汽油機(jī)采用了雙排氣歧管。圖12示出了雙排氣歧管相對(duì)于單排氣歧管在低轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)提高發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的效果。

    與開發(fā)進(jìn)氣模塊一樣，開發(fā)排氣歧管-催化器模塊也同時(shí)設(shè)計(jì)了多種前置催化器位置，并運(yùn)用了不同的技術(shù)方案，以便在催化器中獲得最佳的氣體流動(dòng)。現(xiàn)在該機(jī)所應(yīng)用的技術(shù)方案是滿足所有要求的最佳折中方案，它采用不銹鋼制成排氣歧管-催化器殼-體化的結(jié)構(gòu)型式。這種不銹鋼材料具有特別低的熱膨脹性，能夠明顯地降低零件中的熱應(yīng)力。由于排氣門與前置催化器之間的廢氣流程很短，因此無需應(yīng)用雙層中空隔熱排氣管的技術(shù)方案。

    在開發(fā)排氣歧管-催化器模塊時(shí)已通過計(jì)算了解了它們所承受的振動(dòng)負(fù)荷和熱應(yīng)力，因此在進(jìn)行部件試驗(yàn)時(shí)就已達(dá)到了計(jì)算優(yōu)化的狀態(tài)。模塊支撐采用兩個(gè)支架分別用螺栓連接在兩個(gè)催化器柔性軟管的連接法蘭上，其中一個(gè)支架用螺釘直接固定在汽缸體曲軸箱上，另一個(gè)支架則用螺釘固定在變速器殼上。

    在開發(fā)過程中，特別重視氧傳感器（入傳感器）周圍和催化器中的廢氣流動(dòng)，為此進(jìn)行了三維流動(dòng)計(jì)算，使催化器金屬載體中的廢氣均勻分布，并將其所產(chǎn)生的壓力梯度與其他發(fā)動(dòng)機(jī)前置催化器方案得到的大量經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。圖13示出了開發(fā)初期基本型與經(jīng)優(yōu)化后定型產(chǎn)品前置催化器中廢氣分布的均勻性狀況。

    為了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)相鄰零件進(jìn)行熱屏蔽，用兩片薄鋼板罩殼分別罩住兩個(gè)前置催化器，而裝在排氣歧管上方的隔熱板是為了防止向上的熱輻射。這種隔熱板采用一種特殊的工藝制造而成，以避免這種薄鋼板會(huì)產(chǎn)生的折痕。

7．附件
    在發(fā)動(dòng)機(jī)一側(cè)，除了機(jī)油濾清器模塊外，還有許多其他部件，如節(jié)溫器殼、輔助設(shè)備支架和爆燃傳感器等。

    節(jié)溫器能夠按特性曲線場(chǎng)運(yùn)行工況的要求進(jìn)行控制，將冷卻水出口溫度調(diào)節(jié)在90～105℃范圍內(nèi)，以較高的冷卻水溫度運(yùn)轉(zhuǎn)，特別在低負(fù)荷工況范圍內(nèi)能明顯降低燃油耗。

    發(fā)電機(jī)和空調(diào)壓縮機(jī)固定在質(zhì)量?jī)?yōu)化的輔助設(shè)備支架上，而機(jī)械式彈簧漲緊器能夠使其傳動(dòng)皮帶適當(dāng)?shù)貪q緊。新型VDA空調(diào)壓縮機(jī)用螺釘固定在支架上，它沒有傳動(dòng)離合器，而是在外部根據(jù)需要調(diào)節(jié)的。
    由于新型奧迪A3轎車采用了機(jī)電式轉(zhuǎn)向助力器，因此取消了傳統(tǒng)的機(jī)械式轉(zhuǎn)向助力泵。

8．廢氣再循環(huán)系統(tǒng)
    該機(jī)的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)（EGR）采用了一種旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥。這種旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥因其幾何特性而能在達(dá)到較大流量的同時(shí)仍具有良好的小流量計(jì)量精度，并且采用鑲在調(diào)節(jié)閥上的活塞環(huán)來密封。由于空氣濾清器與進(jìn)氣管之間的距離較短，因此這種旋轉(zhuǎn)式的EGR調(diào)節(jié)閥無法像縱置發(fā)動(dòng)機(jī)一樣采用空氣冷卻方案，而改用現(xiàn)在的這種水冷卻閥安裝在排氣歧管上的汽缸蓋上的方案。廢氣取氣口的位置在2-3缸催化器的后面，因此大大降低了EGR系統(tǒng)和進(jìn)氣系統(tǒng)產(chǎn)生積炭的可能。

    廢氣被直接導(dǎo)入塑料進(jìn)氣管，為了不超過允許的溫度，EGR管與其連接的法蘭是隔熱的。EGR管在進(jìn)氣管上的導(dǎo)入位置也有不同的方案，一種非常簡(jiǎn)單的方案在廢氣均勻分布和進(jìn)氣管所達(dá)到的表面溫度上達(dá)到最佳。這種廢氣管的末端被封閉，而在其側(cè)面有一個(gè)大孔，讓廢氣逆著新鮮空氣流動(dòng)方向以稍微朝下的角度流出。借助于熱紅外線攝象來校驗(yàn)進(jìn)氣管壁上的溫度分布。圖14示出了在某個(gè)高EGR率試驗(yàn)工況點(diǎn)進(jìn)氣管表面的溫度分布情況。試驗(yàn)已可靠地排除了因再循環(huán)廢氣較多而超過允許溫度的可能性。同時(shí)，通過試驗(yàn)確定了進(jìn)氣壓力／溫度傳感器的最佳位置，該傳感器測(cè)量進(jìn)氣管中的壓力和溫度作為發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷信號(hào)，而所確定的傳感器位置能夠測(cè)量出與廢氣混合的新鮮空氣具有代表性的溫度。

9．燃油系統(tǒng)
    在奧迪A2轎車1.6L汽油機(jī)上應(yīng)用的是三柱塞高壓燃油泵，在奧迪2.0L-FSI汽油機(jī)上已改用可按需調(diào)節(jié)供油量的單柱塞高壓燃油泵，并懸掛安裝在凸輪軸相位調(diào)節(jié)器的旁邊。與前者相比，由于泵油量可按需調(diào)節(jié)，因此大大降低了高壓燃油泵的傳動(dòng)功率。泵油量的調(diào)節(jié)是由集成在油泵上的電子控制油量調(diào)節(jié)閥來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)高壓腔內(nèi)的燃油壓力達(dá)到所要求的壓力時(shí)，該調(diào)節(jié)閥就打開返回進(jìn)油口的旁通油路，而膜片式壓力阻尼器能夠減小進(jìn)油油路中的壓力波動(dòng)。這種高壓燃油泵由位于進(jìn)氣凸輪軸軸端的凸輪傳動(dòng)，該凸輪上的兩個(gè)凸起相差180°。由于兩次相鄰的噴射只有一次泵油行程，在第一次噴射后燃油共軌中的壓力會(huì)減小，因此第二次噴射的噴油時(shí)間由發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元進(jìn)行修正，以使第二次噴油仍能噴射出相同的燃油量。

    與奧迪A4轎車上的FSI汽油機(jī)相比，這種新型高壓燃油泵的進(jìn)油油路是按需進(jìn)行調(diào)節(jié)的，為此在低壓進(jìn)油油路中安裝了一個(gè)壓力傳感器。由于燃油箱中的電動(dòng)燃油泵只供應(yīng)實(shí)際所必需的燃油量，因此減少了的傳動(dòng)電功率明顯地降低了燃油耗。同時(shí)，還具有改變低壓進(jìn)油油路壓力的可能性，在易發(fā)生汽阻危險(xiǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)（如熱啟動(dòng)），低壓進(jìn)油油路壓力能夠在短時(shí)間內(nèi)從0AMPa提高到0.5MPa。

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