動力系統(tǒng)

    奧迪RS 7使用的是一臺4.0T V8發(fā)動機，它由奧迪和保時捷共同研發(fā)，廣泛應用在大眾集團旗下的各種高端車型上面。在RS 7上，它的最大功率為600馬力，最大扭矩為800�！っ�，匹配來自ZF的8速手自一體變速箱。

    裝配在不同車型上的4.0T發(fā)動機在進氣結構上略有不同，這點從發(fā)動機艙的布局就能看出來，奧迪RS 7采用單側進氣的方式，也就是說，分別通向兩側缸體的進氣管共用一個空氣濾清器，而搭載于奧迪S8的4.0T發(fā)動機則為兩根進氣管各自準備了一個空氣濾清器。

    V8發(fā)動機大多會采用90°的氣缸夾角，這臺4.0T也不例外，順便提一句，現(xiàn)已廣泛應用的V6 3.0TFSI機械增壓發(fā)動機的氣缸夾角同樣為90°，要知道60°的氣缸夾角也是V6發(fā)動機的一個選擇，在運轉平順性方面，60°的氣缸夾角在結構上更有優(yōu)勢，而采用90°氣缸夾角的發(fā)動機可以使整車的重心更低。之所以，兩臺有著不同氣缸數(shù)的V型發(fā)動機都采用90°的氣缸夾角，或許奧迪在最開始就做好了規(guī)劃，以此使研發(fā)以及制造過程更為方便，這也符合大眾集團所推崇的模塊化理念，當然，這僅是推斷并未得到官方的證實。

    兩個渦輪增壓器是壓榨動力的主要“功臣”，除了機械上的結構外，對細節(jié)的優(yōu)化以及增壓系統(tǒng)的控制仍然是發(fā)動機獲得高效動力的關鍵。

    為了盡可能避免相鄰氣缸之間的排氣干涉，排氣歧管被分為兩部分最終匯集于渦輪增壓器，相當于直列4缸發(fā)動機的單渦輪雙渦管結構（兩側氣缸均為此結構），這樣可以有效提高發(fā)動機的響應速度，減輕渦輪遲滯的程度。配氣機構的可變正時技術從中也有貢獻，進排氣凸輪軸在由鏈條驅動的同時被一個可實現(xiàn)無極調(diào)節(jié)的凸輪軸調(diào)節(jié)器控制，調(diào)節(jié)器的最大調(diào)整范圍達到42°曲軸角。在數(shù)據(jù)上，這臺發(fā)動機在1000rpm時即可釋放出400N•m的扭矩，像奧迪RS 7搭載的高功率版本發(fā)動機，700N•m的最大扭矩從1750rpm可延續(xù)至5500rpm。

● 增壓控制系統(tǒng)

    增壓系統(tǒng)中有兩個壓力控制的元件，一個安裝在渦輪上，另一個安裝于增壓后的進氣管上，二者都由ECU發(fā)送執(zhí)行命令。先來說說安裝在進氣管上的裝置，其實它的作用主要是在駕駛員松開油門踏板且節(jié)氣門關閉時發(fā)揮作用，如果此時不加以限制，節(jié)氣門關閉后會導致仍處于增壓狀態(tài)下的渦輪葉片出現(xiàn)減速制動現(xiàn)象，而當駕駛員再次踩下油門時，渦輪葉片的轉速無法迅速恢復到增壓所需的轉速而造成動力響應過慢，所以，當監(jiān)測到節(jié)氣門關閉后，旁通的管道就會打開，增壓后的空氣在進入水冷式中冷器之前就回到增壓器前部重新進入增壓器，讓葉片保持轉速。

    渦輪增壓器上的壓力調(diào)節(jié)裝置也會考慮到在不同工況間過渡時渦輪葉片對加速響應的影響，例如車倆處于滑行狀態(tài)，也就是反拖工況，此時，節(jié)氣門是關閉的狀態(tài)，排氣背壓（排氣門后的壓力）增大，如不加以限制，渦輪葉片出現(xiàn)被制動的現(xiàn)象，為了不讓渦輪葉片的轉速下降的太快，渦輪增壓器內(nèi)的廢氣泄壓閥在真空單元的控制下打開，憋在管路里的廢氣便可順著泄壓閥排出，這樣，當駕駛員再次踩下油門踏板時，發(fā)動機可迅速做出響應。

    另外，在涼車狀態(tài)下，增壓壓力調(diào)節(jié)裝置也會打開渦輪增壓器上的泄壓閥，通過這樣的方式讓排出的高溫廢氣更多的流向三元催化器，以此使其盡快達到最佳的工作溫度，與此同時，燃油噴射系統(tǒng)也會通過增加噴射次數(shù)的方式一起幫助三元催化器盡快升溫，從而保證排氣質(zhì)量。

● 燃油供給系統(tǒng)

    充足的空氣供給只是給動力的釋放創(chuàng)造了好的條件，燃油的注入同樣至關重要，最早于上世紀50年代裝配量產(chǎn)車的缸內(nèi)直噴技術在經(jīng)過了半個多世紀后憑借其燃油噴射效率的優(yōu)勢成為當今燃油噴射的主流技術，當然，在技術的不斷衍變過程中，缸內(nèi)直噴的性能也在往好的方向發(fā)展著。

    這臺奧迪4.0T發(fā)動機的燃油噴射系統(tǒng)采用的正是缸內(nèi)直噴技術，日立公司為奧迪提供了柱塞式高壓燃油泵，凸輪軸上裝配的三角形凸輪用以推動高壓泵，以高壓燃油泵為分界點，燃油系統(tǒng)被分為高壓端和低壓端。低壓端的壓力由“埋在”油箱內(nèi)的汽油泵提供，正常工作狀態(tài)下，壓力大概在5-6Bar，高壓泵建立了高壓端的壓力，也就是從高壓泵到后面的油軌、噴油嘴及相關連接管路，這里的壓力根據(jù)不同的工況被控制在20-120Bar，噴油壓力以及噴油嘴頭部的設計與燃油的霧化效果有直接關系，燃油系統(tǒng)會將最高的壓力限制在145Bar，當達到這個峰值后，燃油泄壓閥介入。

    在燃油系統(tǒng)的結構上，V型發(fā)動機的兩側氣缸都有自己的燃油高壓泵，也可以理解為兩套并行的高壓燃油供給系統(tǒng)各自負責單側4個氣缸的供油，這樣的設計可以讓供油壓力更穩(wěn)定，以此確保在噴油嘴打開的單位時間內(nèi)能有足夠的且盡可能恒定量的燃油噴入氣缸。

    打開發(fā)動機艙蓋時，第一時間你會覺得這跟一般的發(fā)動機沒什么兩樣，但如果掀開紅黑配色的飾板后就會發(fā)現(xiàn)這種結構還挺有氣勢的，至少與我們見到的大多數(shù)V8T發(fā)動機不同。

    排氣歧管和渦輪增壓器在被置于V型氣缸之間后，好處自然不必多說，結合水冷式中冷器的布置，使得整個增壓進氣的管路更短，理論上可以讓發(fā)動機的動力響應更快，當然，有關動力響應的狀態(tài)還是要與車型整體調(diào)校相匹配有關（諸如傳動系統(tǒng)）。進氣冷卻這部分我們放到后面再說，先來說說這種布局的“弊端”。

● 扼住高溫的喉嚨

◆ 發(fā)動機艙內(nèi)的溫度控制

    發(fā)熱量大、不利于散熱是這種結構布局需要面對的一個問題，相比排氣側在V型氣缸外側的布局，兩個渦輪增壓器以及排氣歧管向外釋放的熱量很難順理成章的從發(fā)動機下部散去（特別是在堵車路況下或高負荷行駛后），進而導致發(fā)動機艙內(nèi)的溫度過高，盡管嚴密的隔熱裝置不會讓高溫影響到乘員艙的環(huán)境，但這種熱量聚集到一定程度后，發(fā)動機艙內(nèi)的部件有可能面臨“灼傷”的風險。對此，奧迪工程師為發(fā)動機艙設計了一套溫度控制系統(tǒng)，渦輪增壓器附近的溫度傳感器自點火開關被接通的一刻便開始搜集溫度信息，這個溫度傳感器可以感知最高180℃。

   當溫度控制系統(tǒng)判斷發(fā)動機艙內(nèi)的溫度過高時，系統(tǒng)將自動協(xié)調(diào)位于車頭的電動風扇介入工作，以此對發(fā)動機艙進行強制散熱，讓聚集的熱量盡快引導至車底。即便是發(fā)動機熄火后，系統(tǒng)會根據(jù)實際情況判斷是否讓電動風扇繼續(xù)幫助發(fā)動機艙散熱，考慮到電瓶儲電能力的問題，電動風扇最多可持續(xù)工作10分鐘。

◆ 進氣溫度控制

    發(fā)動機艙的溫度控制是根據(jù)這款發(fā)動機特別設計的，而發(fā)動機的進氣溫度控制則是每一臺渦輪增壓發(fā)動機都要面臨的問題，相對傳統(tǒng)的解決辦法是依靠車頭前的風冷式中冷器對即將進入進氣歧管的增壓空氣進行降溫，但受結構所限，過長的氣道以及風冷式中冷器的溫控效率在無形之中制約了發(fā)動機的性能。文章前面已經(jīng)提到了水冷式中冷器的裝置，大眾EA211 1.4TSI發(fā)動機也使用了同樣的理念。

    空氣在經(jīng)過空氣濾清器后順著氣道抵達渦輪增壓器，經(jīng)過增壓的空氣“走”不了多遠就會一頭扎進水冷式中冷器，中冷器直接與通向進氣歧管的氣道相連，這樣來看，盡管氣道長度還是比自然吸氣發(fā)動機的氣道長一些，但與傳統(tǒng)結構的V8T發(fā)動機（排氣系統(tǒng)置于V型氣缸兩側）相比還是精簡了不少。雖然服務于渦輪增壓系統(tǒng)的冷卻裝置獨立于發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)(有單獨的電子水泵驅動)，但從水冷式中冷器流出的冷卻液還是來自整個冷卻系統(tǒng)。

    水冷式中冷器只是整個發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中的一個環(huán)節(jié)，為了確保發(fā)動機能始終保持一個相對高效的狀態(tài)運行，經(jīng)過優(yōu)化使得冷卻系統(tǒng)的效率變得更為極致。

● 發(fā)動機冷卻系統(tǒng)

    冷卻系統(tǒng)的工作原理在之前的文章中介紹過，它依靠冷卻液的循環(huán)流動將發(fā)動機的熱量帶走并通過車頭的散熱器散出，散熱確實是個基礎需求，而現(xiàn)在則給發(fā)動機冷卻系統(tǒng)提出了更高的要求，不僅要散熱，還要能夠管理熱量，從而在確保發(fā)動機盡快達到最佳工作溫度并始終保持這樣的狀態(tài)。

    在冷卻液溫度控制方面，4.0T發(fā)動機裝配了我們熟知的節(jié)溫器來控制冷卻液的循環(huán)路徑，但不同之處在于有兩種方式可以讓節(jié)溫器打開。節(jié)溫器內(nèi)部的石蠟元件本身具備受熱膨脹的特性，因此，當冷卻液達到一定溫度后（97℃），節(jié)溫器打開，這是普遍控制節(jié)溫器開啟的方式；另一種有點像我們常說的主動控制，節(jié)溫器內(nèi)部的加熱元件也可觸發(fā)節(jié)溫器在冷卻液溫度較低時開啟，換句話說，在實際工作中，節(jié)溫器的開啟幅度可被主動控制。從中的控制邏輯主要參考發(fā)動機電腦（以下簡稱“ECU”）內(nèi)存儲的脈譜圖，系統(tǒng)根據(jù)各個傳感器收集到的信息來決定節(jié)溫器的狀態(tài)。

    其實，電子節(jié)溫器在很多車型上都已經(jīng)開始運用，不過，盡管在控制上更為準確，但在水泵的作用下，冷卻液還是會在發(fā)動機內(nèi)進行循環(huán)，即便能夠縮短發(fā)動機達到最佳工作溫度的時間，但奧迪的工程師或許對此并不滿意，所以，他們設想是不是能讓冷卻液的循環(huán)停下來，這樣，冷卻液的升溫速度就能進一步提高。

    于是，一個創(chuàng)新的冷卻液停流切換閥出現(xiàn)在這臺4.0T發(fā)動機上，這個裝置位于節(jié)溫器的上游（按照冷卻液的循環(huán)方向，冷卻液先經(jīng)過停流切換閥再經(jīng)過節(jié)溫器），這個切換閥由真空單元來控制，凸輪軸驅動的真空泵打造了一個真空的環(huán)境，在電磁閥的控制下，以接通或切斷的方式對停流切換閥進行控制。當冷卻液的溫度低于80℃時，停流切換閥關閉，冷卻液停止循環(huán)。這樣的理念在奧迪3.0TFSI機械增壓發(fā)動機也有所體現(xiàn)，只不過實現(xiàn)的方式不同。

    說到水泵，它是整個冷卻系統(tǒng)的心臟，負責維持整個冷卻系統(tǒng)內(nèi)的冷卻液循環(huán)。4.0T發(fā)動機的水泵是以4.2L自然吸氣發(fā)動機的水泵為基礎做進一步改進得來，水泵由發(fā)動機通過一根軸（通過齒輪與曲軸和機油泵相連）來帶動。

    事實上，諸如空調(diào)壓縮機、水泵、轉向助力泵（現(xiàn)售的2013款奧迪S8的轉向系統(tǒng)的助力方式為液壓助力，裝配電子助力的車型沒有轉向助力泵）這些應由皮帶帶動的附件在這臺4.0T發(fā)動機上都做了簡化（省去了皮帶、導輪、漲緊輪），唯獨水冷式發(fā)電機還是需要皮帶傳遞動力。

● 環(huán)保技術

◆ 氣缸按需運行系統(tǒng)

    奧迪之前開發(fā)了一套名為AVS的氣門升程系統(tǒng)為排氣門提供兩種氣門升程，當時開發(fā)這個技術的目的在于通過改變排氣門的升程應對不同的發(fā)動機工況，而在這臺V8發(fā)動機上也有類似的技術運用，但開發(fā)目的有所不同。

    4.0T發(fā)動機將原先AVS技術上的大角度凸輪改成了零角度凸輪，當電磁閥把零角度凸輪切換至氣門搖臂位置時，該氣缸的氣門將不再隨著活塞的運動完成開閉動作，隨即該氣缸的點火、噴油也會停止。這項技術在奧迪的技術體系中被稱之為“氣缸按需運行”系統(tǒng)，該系統(tǒng)可在工況允許的情況下由8氣缸工作切換為4氣缸工作，此時，相當于一臺V4發(fā)動機。

□ 如何抑制氣缸切換時產(chǎn)生的振動

□ 主動噪音控制系統(tǒng)

    除了振動外，在發(fā)動機由V8切換至“V4”時工作模式時可能還會有一些噪音傳入車內(nèi)，如不加以限制，將對乘坐舒適性造成一定影響，我們在之前的文章中介紹過類似的主動噪音控制技術，系統(tǒng)發(fā)出一個與噪音相位相反的聲波，從而抵消噪音。這樣車內(nèi)乘員對噪音就無法感知了。

◆ 二次空氣系統(tǒng)

    在涼車狀態(tài)下，二次空氣系統(tǒng)可通過持續(xù)的向排氣門后部噴入新鮮空氣的方式幫助三元催化器快速達到工作狀態(tài)。新鮮空氣中的氧氣可以與排氣歧管中的廢氣或三元催化器內(nèi)的碳氫化合物、一氧化碳發(fā)生反應，在這個過程中會釋放熱量，從而使三元催化器盡快的熱起來。

編輯總結：

    奧迪在2012年推出了這款4.0T發(fā)動機，這臺發(fā)動機幾乎匯集了奧迪現(xiàn)有的絕大多數(shù)汽油發(fā)動機的技術，渦輪增壓和缸內(nèi)直噴是我們所熟悉的，而為了讓4.0T發(fā)動機在“經(jīng)濟”工況下運行時更為省油，奧迪的工程師還將對運用在EA888發(fā)動機上的AVS系統(tǒng)進行了改造，將原先的高升程凸輪“磨平”使其成為零角度凸輪，這樣在切換至該凸輪時，盡管該氣缸內(nèi)的活塞仍保持上下行運動，但點火和噴油工作停止，發(fā)動機由V8變?yōu)閂4，以此實現(xiàn)省油的目的。

    渦輪發(fā)動機本身熱負荷較高，這臺以原先4.2升自然吸氣發(fā)動機為基礎進行設計的4.0T發(fā)動機充分考慮到了冷卻和熱管理，除了發(fā)動機本身以及渦輪增壓系統(tǒng)外，為了在結構上做到更緊湊、進氣氣路更短（緩解動力響應遲滯問題），排氣系統(tǒng)置于V型氣缸之間，由此給發(fā)動機艙內(nèi)的溫度環(huán)境帶來較大壓力，因此，發(fā)動機艙內(nèi)同樣設有熱管理系統(tǒng)。

    現(xiàn)在的這臺4.0T發(fā)動機的功率由奧迪S7的420馬力到奧迪RS 7的560馬力，最大扭矩更是有著近4000rpm的寬泛輸出轉速區(qū)間，現(xiàn)階段充分滿足了包括賓利歐陸在內(nèi)的5款車型的動力需要。渦輪增壓發(fā)動機調(diào)校潛力向來很大，在可見的未來，它又有了新的動向，出自大眾MLB平臺的蘭博基尼Urus概念車也會使用這臺4.0T發(fā)動機，這可是給蘭博基尼開了一個用渦輪增壓發(fā)動機的先河，盡管他們不止一次的表達對自然吸氣發(fā)動機的忠誠，但法拉利都重新啟用渦輪增壓動力技術了（詳情請點擊），還有什么不可能的呢？（圖/文 汽車之家 李博旭）

相關鏈接：

    自然吸氣沒落 解析2014沃德十佳發(fā)動機
    //www.jewelry-store-wholesaler.com/tech/201312/682181.html

    4.0T發(fā)動機和8AT變速箱以及quattro四驅系統(tǒng)真是一個非常神奇的組合。在之前的測試中，它憑借520馬力和650�！っ椎膭恿δ軌蜃屢慌_整備質(zhì)量達到2.1噸的奧迪S8在4.05秒的時間里從靜止加速到100km/h。而在奧迪RS 7上，功率提升到560馬力，扭矩達到700牛·米，無疑將更加兇猛。

動力系統(tǒng)

    RS 7的心臟是一臺排量為4.0L的V8雙渦輪增壓發(fā)動機，這臺發(fā)動機我們并不陌生，奧迪S8和賓利歐陸GT V8上我們都已經(jīng)見識過這臺發(fā)動機的實力。此次在RS 7上的則是這臺V8發(fā)動機的高功率版本，數(shù)據(jù)上簡直可以用殘暴來形容，在1.2巴的增壓峰值的壓榨下，最大功率為560馬力（412千瓦）/5700-6600rpm，峰值扭矩達到恐怖的700�！っ�，搭配8速Tiptronic手自一體變速箱。

    這確實是一顆非常棒的心臟，無論是技術層面還是性能層面，它相比兩個競爭對手都擁有足夠傲人的資本。這也是目前奧迪旗下最強悍的一臺民用發(fā)動機，就連R8上的那臺5.2L V10發(fā)動機也要甘拜下風。

    奧迪RS 7的那臺4.0T V8發(fā)動機堪稱重型火力，帶有雙渦輪增壓、缸內(nèi)直噴以及COD可變氣缸技術，其中增壓峰值可達1.2巴，最大功率560馬力（412千瓦）/5700-6600rpm，峰值扭矩達到恐怖的700�！っ祝�搭配8速Tiptronic手自一體變速箱。官方數(shù)據(jù)0-100km/h用時3.9秒，最高時速限制在250km/h，選裝增強型動態(tài)組件后可達到305km/h，這完全是超跑的水平。

    事實上就連這臺車上的發(fā)動機也充斥著熱血情節(jié)，側面的兩道紅色就如同大動脈一般貫穿著整個機體，細節(jié)刻畫到位，值得讓你在眾朋友面前打開炫耀一番。