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本文目录导读:
在当今的汽车世界中,奥迪品牌以其卓越的工程设计和技术创新而闻名,奥迪的柴油发动机技术尤为出色,代表了其在高效、经济和环保方面的不懈努力,本文将深入探讨奥迪柴油发动机的设计原理,揭示其背后的技术细节和创新点。
二、奥迪柴油发动机的基本构造
1. 缸体与曲轴箱
奥迪柴油发动机的缸体通常由蠕墨铸铁(GGV-40)制成,这种材料具有良好的耐磨性和强度,缸心距为90毫米,保证了结构的稳定性,曲轴箱则分为上下两部分,上曲轴箱由梯形架固定在曲轴中心处,而下曲轴箱由铝材料制成,以增强刚度。
2. 曲柄连杆机构
曲轴由调质钢锻造而成,采用四道主轴承支撑在主轴承支架上,裂断式连杆通过喷镀轴承(上部)和三材料轴承(下部)与曲轴相连,活塞采用无阀袋的箱式结构,燃烧室位于中间,通过环形通道对活塞进行冷却。
3. 气缸盖与配气机构
为了减小噪声,气缸盖罩采用分离式设计,凸轮轴间驱动采用直齿圆柱齿轮,进气凸轮轴通过链条驱动,排气凸轮轴则通过圆柱齿轮驱动,每个气缸有四个气门,确保最佳的充气效率,液压间隙补偿的滚子摇臂实现了无摩擦驱动,减少了燃料消耗和尾气排放。
三、燃油喷射系统
1. 高压共轨系统
奥迪柴油发动机采用了先进的高压共轨喷射系统,燃油在喷入各气缸之前,先被泵入一个筒状的高压蓄力器中,压力可达近2000个大气压,共轨和喷油器都连接着汽车的大脑——ECU(发动机控制单元),由其决定最佳的喷油时间、喷油量以及喷射方式。
2. 压电式喷油器
由于高压共轨系统使得燃油压力非常高,因此需要极其精确的喷油装置来控制,压电式喷油器便是最佳选择,该喷油器的核心结构是压电执行器里的上百层压电晶体,当通电后,这些晶体会迅速变形,顶开下方的喷油器针阀,实现高精度的燃油喷射,喷油孔直径仅为0.1毫米,确保了燃油的良好雾化。
四、涡轮增压系统
1. 双涡轮增压+电子涡轮辅助
奥迪柴油发动机还配备了双涡轮增压系统,以提高发动机的功率输出,转速低于2500rpm时,小涡轮增压器主要工作;当转速达到约2500rpm时,转换阀开始打开,大涡轮增压器逐渐接管增压工作;在3500-4000rpm时,阀门完全打开,只有大涡轮增压器在工作,还配备了电子涡轮辅助系统,在怠速起步阶段提供良好的动力输出。
2. VTG可变涡轮截面
涡轮四周装有导流叶片,废气经过导流叶片后吹向涡轮,深踩油门时,导流叶片旋转,叶片间的夹角变小,提高了废气流速,从而更快地催动涡轮。
五、排放控制技术
1. SCR催化转化器
为了满足严格的排放标准,奥迪柴油发动机采用了SCR(选择性催化还原)技术,AdBlue溶液(一种尿素添加剂)在热废气中分解生成氨气,将氮氧化物转化为无害的氮气和水,即使在低温环境下(如0℃以下),也能通过电加热功能确保催化转化器的正常工作。
奥迪柴油发动机凭借其先进的设计和精湛的工艺,在动力性、经济性和环保性方面均表现出色,无论是高压共轨喷射系统、压电式喷油器还是双涡轮增压系统的应用,都体现了奥迪在汽车技术领域的创新精神和卓越实力,随着技术的不断进步,我们有理由相信奥迪将继续引领汽车行业的发展潮流。
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