● 發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)將發(fā)動(dòng)機(jī)的熱量帶走并通過車頭的散熱器散出，散熱確實(shí)是個(gè)基礎(chǔ)需求，而現(xiàn)在則給發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)盡快達(dá)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(dòng)機(jī)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(dāng)冷卻液達(dá)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(diǎn)像我們常說的主動(dòng)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(shí)開啟，換句話說，在實(shí)際工作中，節(jié)溫器的開啟幅度可被主動(dòng)控制。從中的控制邏輯主要參考發(fā)動(dòng)機(jī)電腦（以下簡(jiǎn)稱“ECU”）內(nèi)存儲(chǔ)的脈譜圖，系統(tǒng)根據(jù)各個(gè)傳感器收集到的信息來決定節(jié)溫器的狀態(tài)。

　　其實(shí)，電子節(jié)溫器在很多車型上都已經(jīng)開始運(yùn)用，不過，盡管在控制上更為準(zhǔn)確，但在水泵的作用下，冷卻液還是會(huì)在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，即便能夠縮短發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到最佳工作溫度的時(shí)間，但奧迪的工程師或許對(duì)此并不滿意，所以，他們?cè)O(shè)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(jìn)一步提高。

　　于是，一個(gè)創(chuàng)新的冷卻液停流切換閥出現(xiàn)在這臺(tái)4.0T發(fā)動(dòng)機(jī)上，這個(gè)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(gè)切換閥由真空單元來控制，凸輪軸驅(qū)動(dòng)的真空泵打造了一個(gè)真空的環(huán)境，在電磁閥的控制下，以接通或切斷的方式對(duì)停流切換閥進(jìn)行控制。當(dāng)冷卻液的溫度低于80℃時(shí)，停流切換閥關(guān)閉，冷卻液停止循環(huán)。這樣的理念在奧迪3.0TFSI機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)也有所體現(xiàn)，只不過實(shí)現(xiàn)的方式不同。

　　說到水泵，它是整個(gè)冷卻系統(tǒng)的心臟，負(fù)責(zé)維持整個(gè)冷卻系統(tǒng)內(nèi)的冷卻液循環(huán)。4.0T發(fā)動(dòng)機(jī)的水泵是以4.2L自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的水泵為基礎(chǔ)做進(jìn)一步改進(jìn)得來，水泵由發(fā)動(dòng)機(jī)通過一根軸（通過齒輪與曲軸和機(jī)油泵相連）來帶動(dòng)。

　　事實(shí)上，諸如空調(diào)壓縮機(jī)、水泵、轉(zhuǎn)向助力泵（現(xiàn)售的2013款奧迪S8的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向助力泵）這些應(yīng)由皮帶帶動(dòng)的附件在這臺(tái)4.0T發(fā)動(dòng)機(jī)上都做了簡(jiǎn)化（省去了皮帶、導(dǎo)輪、漲緊輪），唯獨(dú)水冷式發(fā)電機(jī)還是需要皮帶傳遞動(dòng)力。

● 動(dòng)力系統(tǒng)

　　我們花了很大的篇幅介紹了這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)，的確，溫度在發(fā)動(dòng)機(jī)性能以及工作效率環(huán)節(jié)起著至關(guān)重要的作用，下面我們?cè)賮砜纯催@臺(tái)4.0T發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能。

　　裝配在不同車型上的4.0T發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)氣結(jié)構(gòu)上略有不同，這點(diǎn)從發(fā)動(dòng)機(jī)艙的布局就能看出來，奧迪RS 7采用單側(cè)進(jìn)氣的方式，也就是說，分別通向兩側(cè)缸體的進(jìn)氣管共用一個(gè)空氣濾清器，而搭載于奧迪S8的4.0T發(fā)動(dòng)機(jī)則為兩根進(jìn)氣管各自準(zhǔn)備了一個(gè)空氣濾清器。

　　V8發(fā)動(dòng)機(jī)大多會(huì)采用90°的氣缸夾角，這臺(tái)4.0T也不例外，順便提一句，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用的V6 3.0TFSI機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸夾角同樣為90°，要知道60°的氣缸夾角也是V6發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)選擇，在運(yùn)轉(zhuǎn)平順性方面，60°的氣缸夾角在結(jié)構(gòu)上更有優(yōu)勢(shì)，而采用90°氣缸夾角的發(fā)動(dòng)機(jī)可以使整車的重心更低。之所以，兩臺(tái)有著不同氣缸數(shù)的V型發(fā)動(dòng)機(jī)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(tuán)所推崇的模塊化理念，當(dāng)然，這僅是推斷并未得到官方的證實(shí)。

　　兩個(gè)渦輪增壓器是壓榨動(dòng)力的主要“功臣”，除了機(jī)械上的結(jié)構(gòu)外，對(duì)細(xì)節(jié)的優(yōu)化以及增壓系統(tǒng)的控制仍然是發(fā)動(dòng)機(jī)獲得高效動(dòng)力的關(guān)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(dāng)于直列4缸發(fā)動(dòng)機(jī)的單渦輪雙渦管結(jié)構(gòu)（兩側(cè)氣缸均為此結(jié)構(gòu)），這樣可以有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)的響應(yīng)速度，減輕渦輪遲滯的程度。配氣機(jī)構(gòu)的可變正時(shí)技術(shù)從中也有貢獻(xiàn)，進(jìn)排氣凸輪軸在由鏈條驅(qū)動(dòng)的同時(shí)被一個(gè)可實(shí)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(dá)到42°曲軸角。在數(shù)據(jù)上，這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)在1000rpm時(shí)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(dòng)機(jī)，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(gè)壓力控制的元件，一個(gè)安裝在渦輪上，另一個(gè)安裝于增壓后的進(jìn)氣管上，二者都由ECU發(fā)送執(zhí)行命令。先來說說安裝在進(jìn)氣管上的裝置，其實(shí)它的作用主要是在駕駛員松開油門踏板且節(jié)氣門關(guān)閉時(shí)發(fā)揮作用，如果此時(shí)不加以限制，節(jié)氣門關(guān)閉后會(huì)導(dǎo)致仍處于增壓狀態(tài)下的渦輪葉片出現(xiàn)減速制動(dòng)現(xiàn)象，而當(dāng)駕駛員再次踩下油門時(shí)，渦輪葉片的轉(zhuǎn)速無法迅速恢復(fù)到增壓所需的轉(zhuǎn)速而造成動(dòng)力響應(yīng)過慢，所以，當(dāng)監(jiān)測(cè)到節(jié)氣門關(guān)閉后，旁通的管道就會(huì)打開，增壓后的空氣在進(jìn)入水冷式中冷器之前就回到增壓器前部重新進(jìn)入增壓器，讓葉片保持轉(zhuǎn)速。

　　渦輪增壓器上的壓力調(diào)節(jié)裝置也會(huì)考慮到在不同工況間過渡時(shí)渦輪葉片對(duì)加速響應(yīng)的影響，例如車倆處于滑行狀態(tài)，也就是反拖工況，此時(shí)，節(jié)氣門是關(guān)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(dòng)的現(xiàn)象，為了不讓渦輪葉片的轉(zhuǎn)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(dāng)駕駛員再次踩下油門踏板時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)可迅速做出響應(yīng)。

　　另外，在涼車狀態(tài)下，增壓壓力調(diào)節(jié)裝置也會(huì)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(dá)到最佳的工作溫度，與此同時(shí)，燃油噴射系統(tǒng)也會(huì)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(dòng)力的釋放創(chuàng)造了好的條件，燃油的注入同樣至關(guān)重要，最早于上世紀(jì)50年代裝配量產(chǎn)車的缸內(nèi)直噴技術(shù)在經(jīng)過了半個(gè)多世紀(jì)后憑借其燃油噴射效率的優(yōu)勢(shì)成為當(dāng)今燃油噴射的主流技術(shù)，當(dāng)然，在技術(shù)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(tái)奧迪4.0T發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)采用的正是缸內(nèi)直噴技術(shù)，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(dòng)高壓泵，以高壓燃油泵為分界點(diǎn)，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(guān)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(shè)計(jì)與燃油的霧化效果有直接關(guān)系，燃油系統(tǒng)會(huì)將最高的壓力限制在145Bar，當(dāng)達(dá)到這個(gè)峰值后，燃油泄壓閥介入。

　　在燃油系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上，V型發(fā)動(dòng)機(jī)的兩側(cè)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(fù)責(zé)單側(cè)4個(gè)氣缸的供油，這樣的設(shè)計(jì)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(shí)間內(nèi)能有足夠的且盡可能恒定量的燃油噴入氣缸。