2024年1月4日发(作者：普拉多中东版价格)
售后服务培训
奥迪1.4l TFSI发动机
自学手册432
432_072
借用1.4l TFSI发动机，奥迪引入了一个全新的用于入门级别的先进的动力系统平台。这个全新发动机是在“Downsizing”*理论的指导下，系统开发得到的。主要表现在燃油经济性和排放都有显著的进步。不久的将来，或许非涡轮增压的发动机都会被更轻巧的涡轮增压发动机所替代。由此可见，“Downsizing”的目的就是减少一切不必要的重量，将摩擦降至最低，充分提高燃油利用率，达到更高的排放要求，当然还包括更紧凑的结构占用更小的空间。这在强调车辆空间利用率的车上更有优势。
1.4l TFSI发动机是大众品牌和奥迪品牌联合开发的，将在整个集团共同使用。这个项目的合作开发基础是大众品牌研发的1.4L TSI双涡轮增压发动机。
这个发动机将在奥迪A3和A3运动版上使用。它的定位是介于1.6l MPI(75 kW)发动机和1.8l TFSI (118 kW)发动机之间。对于这个尺寸的发动机拥有最大 92 kW (125 bhp)的输出功率，最大200 Nm的输出扭矩和异常优异的燃油经济性，用户完全可以期待这个动力平台的动力性和经济性。这款发动机可以搭配6速手动变速箱或者7速双离合器变速箱，创造了一个绝伦的动力理念，将为用户提供前所未有的驾乘感觉。
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自学手册的目标
在这本自学手册中，你将了解到关于这款发动机设计和操作方面的知识。只要你认真学习了这本自学手册，你将能轻松回答下面几个问题：
–
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–
–
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–
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机械部分的设计特点
供油系统如何工作
进气系统的特点
冷却系统如何工作以及维修保养时的注意事项
改进后的供油系统的特点
废气涡轮增压的设计特点
发动机管理系统的特点
维修保养时必须要注意的事项
目录
简介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
机械部分
缸体 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
曲柄连杆机构 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 9
曲轴箱通气管. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 11
曲轴箱强制通风系统 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . 14
活性碳罐系统 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
缸盖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 16
多楔带传动. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 18
正时链条传动 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 19
润滑系统
油道 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 20
供油 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . 22
可更换的机油滤清器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . 23
可自调整的双中心机油泵（Duocentric oil pump）* . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . .24
冷却系统
双循环的冷却系统 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 26
温度控制 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 28
节温器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 30
供油系统
供油系统概览 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . 32
系统组成 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . 38
混合气形成的控制 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 39
进排气系统
废气涡轮增压. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .40
进气系统 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42
涡轮增压器的控制 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43
增压气体的冷却 . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 45
发动机管理系统
1.4l TFSI发动机管理系统概览. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48
发动机控制单元 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50
维修保养
维修 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
专用工具 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
其他
术语表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
自我测试 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
相关自学手册. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
自学手册主要是介绍新车型、新系统或者新技术的设计和功能。
自学手册不是维修手册。所提供数据仅作为讲解使用，所提到的软件版本仅指ssp时。
想要了解相关的维修保养信息，请参看最新的技术文件。用斜体书写或者打星号的段落，将在自学手册最后部分的术语表中解释。
参考 注意
6
介绍
简要技术说明
– 带涡轮增压的4气门4缸发动机 – 发动机管理系统
博世MED 17.5.20
–缸体
节流阀体采用非接触式传感器
铸铁缸体,
每缸单独控制点火时刻
钢制曲轴,
电子爆震控制，单缸独立点火线圈
曲轴驱动机油泵
– 涡轮增压器
正时链条传动
废气涡轮增压
– 缸盖
增压空气冷却器
每缸4气门
增压压力控制
进气凸轮轴调整
电控旁通阀
– 供油系统
– 排气系统
高低压系统按需分别控制,
每缸单腔排气歧管紧挨三元催化
多孔喷嘴
三元催化前后各使用一个阶跃式氧传感器
– 燃烧过程
缸内直喷，稀薄燃烧
432_002
燃油消耗率
这款发动机的油耗表现是惊人的，投放市场在2009年型更新后，手动变速箱的油耗将降至每后反馈的结果是手动型的油耗是每百公里 百公里5.9 l，DSG变速箱的油耗将降至每百公里6.2 l 。 5.6 l。
特性曲线图
100
250
扭矩 in Nm
80
200
功率 in kW
60
kW
40
150
Nm
100
20
50
0
1000
5000
2000 3000 4000
发动机转速 in rpm
6000
7000
0
发动机参数
CAXC
4缸直列
1390
92 (125) 在5000 rpm
200 在1500——4000 rpm
4
76.5
75.6
10.0 : 1
1–3–4–2
约 129
Bosch MED 17.5.20
95 RON
缸内直喷/全电控节流阀体,
高压燃油泵: HDP 3 (日立)
EU 4
陶瓷基体三元催化器，双阶跃式氧传感器
发动机代码
类型
排量 in cm3
最大功率 in kW (bhp)
最大扭矩 in Nm
每缸气门数量
缸径 in mm
冲程 in mm
压缩比
点火顺序
重量 in kg
管理系统
燃油
混合气形成方式
排放标准
排放处理
CO2 排放量 in g/km
154
7
8机械部分
缸体
缸体是用含有片状石墨晶体的铸铁制油底壳的下部有肋板来帮助机油散热。造的。它采用的是“open-deck design”*油底壳和缸体之间的密封靠密封胶来设计。这种设计的理念是汽缸的水套实现的。发动机动力输出一侧的密封是的开口向上，这样可以使得温度比较通过曲轴上的密封法兰完成的，G28的高的汽缸上部分的冷却效果更好。 靶轮也在密封法兰内。正时一侧的密封由铝合金的正时罩盖完成。
5道曲轴轴承盖也是铸铁制造的。主轴瓦还采用了一种包裹了“elastomer”*物质是无铅的双物质复合材料制成的，它要的金属密封垫片，两个内部的O形密封承受几个方向的压力，所以上下两片的环在装正时罩盖之前必须更换。曲轴密材料特性是不一样的。
封法兰也可以更换。
油底壳是铸铝材料的，在它里面安装着机油油位油温传感器G266，放油螺栓和正时罩盖的其他功能：
机油泵（用螺栓固定在缸体上）。
– 带油气分离的曲轴箱通风管
– 发动机装配和机油滤清器支架
缸垫
缸体
正时罩盖
密封法兰
转速传感器 G28
主轴瓦
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正时罩盖垫片
轴承盖螺栓
轴承盖
油底壳
曲柄连杆机构
曲轴
铸造的曲轴靠5道轴承支撑和固在曲轴的一端有一个带O形环的定。第三道轴承设计了止推垫片来连接套用来连接正时链轮和多楔调整曲轴轴向间隙。正时链轮安装带轮，所有这些件都不是直接连在正时一侧。 接，而是靠一个多用途的平头大螺栓来固定。
活塞
活塞销
活塞环
弹性挡圈
铜套
连杆
连杆瓦
连接套
链轮t
多用途平头螺栓
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曲轴
O形环
多楔带轮 轴承盖
9
机械部分
链轮
链轮装在曲轴上面，在曲轴上有一个圆形的凸起和链轮上面的凹坑配合来保证链轮的安装位置正确。
活塞
活塞是铝压铸的，带有明显FSI的设计特点。
为了防止排气侧出现过热现象，在活塞下面有一个机油喷嘴向活塞顶喷射机油。机油压力超过2bar，喷嘴就会打开。喷嘴用螺栓连接在油道上。为了减小摩擦，活塞裙部进行了石墨喷涂处理，活塞环也进行了优化来减小摩擦。活塞销的位置可以移动，靠弹性挡圈来限位。
连杆
这款发动机使用的是涨断式的连杆，大端采用无载荷的双组分复合轴瓦，上下瓦片是一样的。小头用的是铜套。轴瓦的中间部分是椭圆的来保证机油润滑，减小变形的趋势。
10
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曲轴箱通风管
在这款发动机上，曲轴箱通风管和安装控制阀集成在通风管内来控制在正时罩盖内的油气分离机构连在一“blow-by gases”被连接到不同的位起。“blow-by gases”*经过一个通风管到置。
达发动机进气管。
因为发动机工况不同，进气管内的压力状态是不同的，所以“blow-by gases”根据不同的发动机工况会被连通到进气管不同的位置。
油气分离机构
控制阀
涡轮增压器进气孔
机油回油
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压力管
进气歧管进气孔
11
机械部分
机油分离
在“blow-by gases”进入燃烧室之前，里面混合的机油必须被分离出来。分离过程在油气分离机构中完成。
油气分离机构作为一个整体，用螺栓固定在正式罩盖上，气流流经一个迷宫式的结构，这个过程中，较重的机油颗粒会凝结在壁面上，聚集到回油管内。
机油回油管
机油回油管在油气分离机构的底部，在这个位置还有一个蓄油池，作用类似于虹吸，避免未进行油气分离的“ blow-by
gases”从这里进入进气管内。
12
到带控制阀的曲轴箱通风管
油气分离机构
分离后的气体
未分离的气体机油回油管
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机油搜集腔(虹吸管)
控制阀
“blow-by gases”的流向由通风管内的控制阀来控制。
发动机低转速时的位置
转速低的时候，在进气管内有一个明显的真空。
这种状态下“blow-by gases”经过通风管的一个分支流到节流阀体之后，因为这里的真空度是最大的。
在这种模式下，活性碳罐气体不会被提取。
发动机中高转速时的位置
当涡轮增压建立起进气压力后，控制阀会关闭通往进气歧管的管路，同时另一个管路打开，让气体流到涡轮增压之前的进气管内。
从活性碳罐过来的气体会被提取，同样也会和进气进行混合。
压力调节
控制阀里面的节气门（见上图）的作用是避免在曲轴箱产生过大的真空，因此，也就不需要一个单独的压力调节阀。
“Blow-by gases”从正时罩盖过来
膜片关闭
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膜片打开
节气门
连接进气歧管
“Blow-by gases”从正时膜片打开
罩盖过来
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连接涡轮增压
连接活性碳罐
膜片关闭
13
机械部分
曲轴箱强制通风系统
强制通风使用的是带止回阀的一根软管。新鲜空气直接从空气滤清器经过阀盖上的接头直接到达曲轴箱。
止回阀的作用是防止为进行油气分离的“blow-by gases”从这里出来。
止回阀朝向空气滤清器方向的接头可以关闭。
综上，曲轴箱强制通风的目的是帮助缸体和机油内的燃油和水蒸气凝结物降压。
14
止回阀
连接缸盖罩盖
膜片打开
连接空气滤清器
连接空气滤清器壳体
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空气滤清器
连接缸盖罩盖
活性碳罐系统
ACF管连在通风管的另一个插头上，紧挨着控制阀。这个系统的功能和曲轴箱通风是一样的。
控制阀
到涡轮增压
ACF到进气歧管的接头
活性碳罐电磁阀 N80
从活性碳罐来
电插头
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连接油箱
活性碳罐
到控制阀
15
机械部分
缸盖
16
13
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16
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9
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8
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7
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6
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26
25
5
4
3
28
1 2
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说明：
– 铝制缸盖带双凸轮轴 – 霍尔传感器G40安装在缸盖罩盖的上部，作用是监控进气凸轮轴的– 每缸4气门
调整情况和1缸的上止点信号
– 滚子摇臂驱动气门 – 三层式的缸垫
– 高压燃油泵靠进气凸轮轴上的四方– 进气门：实心气门杆，高硬度气门座
凸轮来驱动
– 排气门：实心气门杆，实心高硬度气门座
– 高压燃油泵安装在缸盖罩盖上
– 单独的气门弹簧
– 缸盖罩盖的材料是铸铝
– 进气相位调整的工作原理和叶– 在缸盖罩盖上有三道轴承（低摩擦系数），轴向间隙靠密封盖和缸片单元调整一样，调整范围是40°盖罩盖来限定
曲轴转角。关闭发动机后，被锁销固定在延迟位置。
– 缸盖罩盖和缸盖之间的密封靠密封胶实现– 进气凸轮轴调整电磁阀N205安装在缸盖罩盖的上方
图例
1
喷嘴 N30 – N33
15
圆柱挺杆
2
密封盖
16
高压燃油泵
3
气门油封
17
排气凸轮轴
4
排气门
18
密封盖
5
排气门导管
19
进气凸轮轴
6
气门杆密封圈
20
液压挺杆
7
气门弹簧座
21
滚子
8
气门锁块
22
气门弹簧座
9
凸轮轴调整
23
气门弹簧
10 凸轮轴链轮 24 进气门导管
11
进气凸轮轴调整电磁阀N205
25
进气门
12
缸盖罩盖
26
缸盖螺栓
13
缸盖罩盖螺栓
27
机油压力开关F1
14
霍尔传感器 G40
28
缸盖
注意
在对气门传动机构进行维修后，必须进行凸轮轴轴向间隙的检查。
关于操作规程的具体描述，请参照相关的维修手册。
17
机械部分
进气道
和之前的FSI发动机相比，进气道已经变成平缓的了。
它们靠扰流板来隔开。而FSI发动机燃烧室内的涡流是靠气流流过气门上部的边缘和进气门根部的边缘共同产生的。
因此，可以取消掉进气歧管翻板。
进气凸轮轴调整可以提高发动机的扭矩特性。
进气道内的气流
进气凸轮轴
缸盖罩盖
进气方向
缸盖
扰流板
432_044
惰轮
发电机
多楔带驱动
水泵、发电机和空调压缩机都是靠多楔带来驱动的。张紧轮和惰轮提供皮带张紧力。多楔带上面有6道槽。
水泵
如图所示，皮带的轨迹说明这个发动机选装了空调系统。
曲轴上的多楔带轮
432_076
张紧轮 压缩机
18
链条传动
这款发动机使用的是免维护链条，在驱动凸轮轴的链轮是靠一个机械弹簧两个平面上使用链传动。机油泵在第来张紧的，同时还有机油压力控制的一个平面上，第二个平面上的输出小液力张紧器。
齿轮驱动两个凸轮轴。由于噪音小，凸轮轴链条靠一侧的导轨来实现导传力好，摩擦小，所以凸轮轴的驱动向，另一侧的张紧器也起到导向作用。也是靠链条完成的。 它的上部顶端可以旋转，张紧器装在下部。
带凸轮轴调整的进气凸轮轴链轮
排气凸轮轴链轮
驱动凸轮轴的链条
导轨
张紧滑轨
链轮用于驱动凸轮轴和机油泵
液力张紧器
链条用于驱动机油泵
432_045
机油泵驱动
弹簧张紧器
机油泵固定在缸体上，有一根单独的链条来驱动。
SOP时合适的链条过一阶段将会被替换。
机油泵驱动靠弹簧力来张紧。
链条（随后会有更改）
机油泵链轮
432_075
19
润滑系统
油路图
正时罩盖
图例
1
2
3
4
5
滤网
机油泵
冷启动阀
止回阀(集成在机油泵内)
机油液面和油温传感器G266
缸盖罩盖
6
泄油阀
7
机油滤清器内的止回阀
8
机油滤清器
9
机油压力开关F1
10
机油分离机构
11 凸轮轴调整机构
12
凸轮轴调整电磁阀N205
13
缸盖上的机油滤网
14
机油冷却器
15
张紧器
16
喷嘴(冷却活塞)
17
废气涡轮增压
低压管路
高压管路
A
凸轮轴轴承
B
C
液压挺杆
D
大端轴瓦
主轴瓦
20
油底壳
缸盖
缸体
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注意
关于机油压力，请参看相关维修手册
21
润滑系统
供油
最大限度的减小发动机的内摩擦损耗要机油冷却器用来冷却机油，用螺栓固定靠润滑系统的改进。为了达到这个目的，在缸体上，并且连在冷却系统内。
我们使用了带自调节功能的双中心机油机油压力开关F1装在缸盖内来监控机油泵（self-regulating duocentric oil 压力。
Pump）* 。机油泵靠曲轴通过链条驱动，机油油位和油温传感器G266(TOLS 传传动机构进行了降速（速比i=0.6）。 感器*, TOLS = 机油油位传感器)安装在油底壳内。
这个传感器的信号用来计算换油间隔和另外一个改进的亮点是灵活维修。为此，设计换油时间提醒。
把机油滤清器拿到了从上面更容易拆卸F1和G266的信号产生后交给J285来进行的位置。 计算和评估。
发动机上的机油循环图
涡轮增压器
机油滤清器
活塞机油喷嘴
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双中心机油泵
回油道
进油口低压管路
高压管路
22
改进的机油滤清器
过一阶段，将会采用筒式的机油滤清器替代现在的滤清器总成，来配合改进后的正式罩盖的使用。
同以前的滤清器相比，筒式的滤清器可以从上面很方便的拆装。为了保证在拆卸机油滤清器的时候，不出现撒机油的现象，就要求机油直接流回油底壳。在拧紧螺纹后，这个油路被弹簧密封圈密封。当滤清器被拆下来后，里面的阀就会关闭防止机油外泄。
设计
发动机运转的时候
到涡轮增压
从机油泵来
432_081
到润滑油路
正时罩盖
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筒式滤清器
涡轮增压供油管
更换滤清器的时候
弹簧（拆卸的时候起作用）
密封环（安装滤清器后来密封回油）
循环（经过正时罩盖回到油底壳）
432_082
23
润滑系统
带自我调节功能的双中心机油泵
这个机油泵和不带自我调节功能的机油泵相比有以下几个优点：
弹簧张紧器
– 主油压可以调节到大约3.5 bar左右
– 这种泵比普通的机油泵少消耗30%的发动机动力
– 流动速度的减小，降低了机油变质的可能性
– 油压稳定不变，很少产生泡沫.
通过控制主油压，机油泵只是提供发动机需要的机油压力（大约3.5 bar）。
相反，如果不带自我调节功能，被调节阀调节的多余压力值只能被白白的卸掉。
432_046
链轮
设计
机油泵固定在缸体上，有一根单独的链条来驱动。
SOP时安装的链条过一阶段将会被替换。
机油泵壳体
限压阀
外转子
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内转子
端盖
驱动链轮
调整环
调节弹簧
驱动轴
进油管
24
功能
链轮通过驱动轴驱动内转子，再来带动外转子，外转子在调节环内旋转。内外转子的旋转不同轴，运动过程中，在进油侧就产生一个增大的腔。机油被吸入并压到高压端。由于高压端体积不断减小，机油就被压入润滑系统内。
限压阀（冷启动阀）装在高压端，防止发动机压力过高。大约6bar的时候打开。泵调节是一个动态过程，直接取决于发动机排量。
输送速度增长
如果由于发动机转速上升导致的机油需求增加，机油压力就会下降。结果，调节弹簧就会将压力作用在调整环上，推动后者，增加泵腔的供油能力。机油泵的供油速率增加了。
输送速度下降
发动机转速降低，发动机的机油需求也降低，系统压力会上升，调整环会在压力作用下发生移动，压缩调节弹簧。调整环的旋转降低泵腔的泵油能力，由此降低机油的输送速率。
转速升高，机油需要也升高。为了满足这个要求的同时，还能保证保持恒定的压力，就需要改变机油泵的供油速率。
是通过旋转泵内的调整环来完成的。恒定的压力可以保证在发动机任何转速区域内机油的供油量。由于调整环转动，外转子也就自动调整。内外转子的转轴发生改变，因此泵腔的容积也发生了变化。
机油泵供油侧压力发生变化时，调整环会自动旋转。这种旋转是调节弹簧提供的，它在机油泵壳体内，就是专门作用在调整环上的。
压力侧 进油侧
机油循环系统
调整环
外转子
内转子
调节弹簧
驱动轴
432_012
从油底壳来的进油
压力侧 进油侧
机油循环系统
调整环
外转子
内转子
调节弹簧
驱动轴
432_013
从油底壳来的进油
25
冷却系统
双循环冷却系统
增压空气冷却系统
冷却系统进行了系统化的改进来达两个系统分开是很有必要的，因为它到减少摩擦和净化排放的目的。由于们的温度和压力都是不同的。两边最这两个原因，发动机有两个独立的冷大的温差可以达到100 °C.
却液循环系统。一个是负责冷却涡轮主冷却循环内有高压的时候，止回阀增压和增压空气，另一个是主冷却循关闭，这样可以避免主循环内的热水环系统来冷却发动机。两个系统通过进入增压空气冷却系统内。
节流阀和共用的冷却液罐实现连通。冷却液罐
进气歧管内的冷却器
冷却液循环泵 V50
止回阀
节流阀
涡轮增压器
用于增压空气冷却的散热器
432_033
图例
缸体内的冷却液
缸盖内的冷却液
散热后的冷却液
26
主冷却循环
主冷却循环的特点是进行了进一步的细分。节流阀将增压空气冷却系统由主冷却循环分离出来。
主冷却循环分成两个循环。一个循环在缸体，另一个在缸盖。
小水箱
冷却液罐
水泵
节温器
止回阀
节流阀
机油冷却器
散热器
432_034
注意
对冷却系统进行加注和排气的时候，必须严格遵循维修手册，有关于使用VAS
6096进行加注和排气的详细描述。也可以使用故障诊断仪，通过冷却系统加注和排气菜单来进行。
27
冷却系统
温度控制
冷却系统的设计特点是缸体的温度迅把冷却液循环分割成两个循环的优点是：
速升高，同时缸体的温度一般比缸盖温度稍微高一些。为了实现这个功能，系统中有两个节温器，两个装在一个– 缸体的温度可以升高的更快，因为支架上。两个节温器采用的是冷却液在温度达到105 °C之前，会一“expansion elements”*原理。
直在缸体内循环
– 由于缸体温度高，降低了曲柄连杆机构的摩擦
为了监控冷却液温度，G62装在节温器– 由于缸盖的温度稍低一些，燃烧室2上，测量的是缸盖出水口的温度。
的温度也就低一些，好处是增加充气效率同时减小爆震倾向
节温器
冷却液温度传感器 G62
节温器支架
膨胀元件 2
节温器 2
膨胀原件 1
两行程的节温器 1
432_035
28
冷却液循环的细分
为了在双循环冷却系统内控制温度，由于缸体循环的压力高，所以使用的冷却液的量也进行了细分。1/3用来冷是双行程的节温器，来实现精准的温却缸体，其他的用于冷却缸盖，主要控开启。
用来冷却燃烧室。流速也就是温度，如果使用的是单行程的，就需要一个是通过节温器的横截面积来控制的。更大尺寸的节温器盘保证压力高时能打开。但由于反向力的作用，节温器将只在高温的时候打开。
由于两个循环系统的温度不同，所以压力也就不同。在这种情况下，需要如果采用双行程节温器，在达到开启两个分开的节温器。
温度的初期，只需要一个小尺寸的节温器盘就能打开。由于受力面积小，反向力也就小，所以节温器在精确的温度控制过程中可以精确打开。
在节温器盘移动一段距离后，小节温器盘驱动一个大盘来打开节温器的整个横截面。
缸盖循环系统
节温器 2
节温器支架
节温器 1
缸体循环系统
432_036
29
冷却系统
节温器
设计和功能
节温器打开行程 2
节温器打开行程 1
图例：
432_0371阶段
2阶段
温度在87 °C时节温器的位置
节温器 1
两个节温器都关闭，发动机的温度可以迅速升高。
冷却液流经下面这些元件：
–
水泵
–
–
缸盖
–
节温器支架
–
小水箱
–
机油冷却器
冷却液罐
节温器 2
432_038
30
温度在87 °C – 105 °C之间时的位置
节温器1
节温器2
432_039
温度超过105 °C时的位置
节温器1
节温器2
432_040
节温器1打开，节温器2关闭
缸盖温度设定在87 °C，同时缸体继续上升。
冷却液流经下面这些元件：
–
水泵
–
–
缸盖
–
节温器支架
–
小水箱
–
机油冷却器
–
冷却液罐
散热器
两个节温器全部打开。
缸盖温度设定在87 °C ，缸体温度设定在105 °C 。冷却液流经下面这些元件：
–
水泵
–
–
缸盖
–
节温器支架
–
小水箱
–
机油冷却器
–
废气再循环阀
–
冷却液罐
– 散热器
缸体
31
供油系统
供油系统概览
按需供油
在这个供油系统中，油箱内的电控这样，油泵的电和机械的功率需求都降至最低，燃油泵和高压燃油泵在任何时候达到了节油的目的。
都是根据发动机的实际需要来供给燃油。
低压系统 高压系统
门控开关F2（用于预工作）
中央电气控制单元J519
发动机控制单元J632
蓄电池
油泵控制单元J538
油轨
带限压阀的燃油滤清器
高压燃油泵
4方凸轮
喷嘴N30 – N33
油泵 油箱
432_014
图例
没有压力
4 bar
35 – 100 bar
32
低压燃油系统
为了调整油泵的供油量，油泵控制单元通过一个PWM信号来控制油泵的供电电压，油泵电压在6V到电瓶电压之间变换。修正油泵电压的信号有发动机控制单元提供。
因此，一个PWM信号由发动机控制单元传给油泵控制单元。对于燃油泵的供油量是靠发动机控制单元内的特性曲线图来控制的。供油量实际上就是燃油泵电压的函数。系统内压力不会低于4bar。
供油量特性图
稳定供油压力
P (bar)
油泵电压 U (V)
最小供油量
最大供油量
低压监控
低压系统没有压力传感器。供油量靠发动机控制单元通过下面的方法检测：
在油泵的工作循环内，油泵的供油量持续减少，直到高压系统的压力受到影响。发动机控制单元会对燃油泵的调制信号与存储在发动机控制单元内的调制信号进行比较。如果发现两个信号有偏差，以发动机控制单元内存储的为准。33
供油系统
高压系统
高压系统的压力是根据发动机负荷在35到100 bar之间调整。
系统包括以下元件：
– 带燃油压力调节阀N276和限压阀的高压泵
– 高压油管
–油轨
– 高压传感器G247
– 喷嘴N30 – N33
进气凸轮轴上的四方凸轮（驱动高压泵）
连接高压泵的低压油管
高压泵
喷嘴N30 – N33
432_042
高压传感器G247
连接油轨的高压管
油轨（集成在进气歧管上）
注意
在打开高压系统之前，必须要卸压。以前的可以通过拔掉压力调整阀的插头实现，因为断电的电磁阀是常开的，燃油压力回流。但是在这个发动机上，断电的时候电磁阀是关闭的，就是说不能采用以前的办法。请注意由于加热造成的燃油压力升高。相关信息请参阅ELSA。
34
高压泵
这款发动机采用第三代高压泵 特点:
高压泵由日立公司提供。
–更小的泵油冲程(3 mm)
– 泵内集成的限压阀取代了油轨上的回油管
1
3
4
2
5
6
7
9
432_04311
10
8
图例
1
螺栓
7
固定支架
2
低压端接头
8
圆柱挺杆
3 卡箍 9 隔音环
4
回油管
10
弹簧
5
高压端接头
11
燃油压力调节阀 N276
6
高压管
35
供油系统
高压泵调整原理
燃油压力调整是按需调整的。N276不通电的时候，燃油泵入高压系统。高压泵靠进气凸轮轴上的四方凸轮来驱动。
限压阀
限压阀集成在高压燃油泵内，作用是在发生燃油热膨胀和故障的时候，为系统提供过压保护。它是一个机械阀，在压力超过140bar的时候打开，打开的是在泵内从高压端到低压端的回流油道，然后燃油再被压回高压端。
功能
吸油行程
吸油行程N276通电。在磁力的作用下，进油阀克服弹簧力而打开。
随着泵活塞下行，在泵腔内会产生的一个压降，燃油从低压端流进泵腔。
36
为了减小凸轮轴和泵推杆之间的摩擦，凸轮通过一个圆柱挺杆驱动泵推杆。高压泵以一定角度安装在缸盖罩盖上。
限压阀
低压端
432_055
燃油压力调节阀 N276泵活塞
432_052
高压端
回油行程
为了让供油量符合实际需求，当泵活塞上行的时候，进油阀仍然处于打开状态。
泵活塞将多余的燃油压回低压端，由此而产生的压力波动会被集成在泵内的缓压器和进油管内节流阀吸收。
泵油行程
在泵油行程的初期，燃油压力调节阀断电，使得进油阀在泵腔内升高的压力和阀内的关闭弹簧共同作用下关闭。
泵活塞上行在泵腔内产生压力，当压力超过油轨的内压力时，出油阀就被打开，燃油被泵入油轨。.
失效影响
N276断电的时候关闭，这也就是说当这个阀失效的时候，燃油压力会一直上升，直到达到140bar时限压阀打开。发动机控制单元根据高压的情况匹配喷嘴打开时间，同时发动机转速限定在3000rpm。
进油阀
泵活塞
432_053
进油阀
关闭弹簧
泵活塞
432_054
37
供油系统
系统组成
高压传感器 G247
这个传感器安装在进气歧管下方靠近飞轮一侧，用螺栓紧固在塑料制成的油轨上。它监控燃油系统高压部分的压力，并且把信号传给发动机控制单元。
信号作用
发动机控制单元根据这个信号，调节燃油压力调节阀来控制油轨内的燃油压力。如果这个信号反映出燃油压力无法调整了，燃油压力调节阀会在泵油行程也通电，处于常开状态，这时整个系统压力降低至低压端的5bar。
失效影响
如果这个信号失效了，燃油压力调节阀会在泵油行程也通电，处于常开状态，这时整个系统压力降低至低压端的5bar。发动机的输出扭矩和功率都会大幅下降。
38
432_056
高压传感器 G247
喷嘴N30 – N33
6孔雾化喷嘴设计的优点是防止在全负荷的时候或二次喷射加热三元催化的时候，燃油粘在活塞顶。
混合气混合的更加充分，碳氢化合物排放更低，冷启动的喷油量也相应减少。
432_058
喷嘴靠发动机控制单元提供的65V电压来激发。瞬间电流可达12A，平均电流大约2.6A。喷嘴装在进气歧管根部的位置，油轨也装在这个位置。
432_057
注意
拆装喷嘴的时候，拆卸需要使用专用工具T10133套组内的T10133/2，安装的时候要使用T10133/2A。
详细情况请参照维修手册。
混合气形成的控制
这款发动机达到了欧四的排放标准，但是没有装备二次空气和废气再循环系统。尾气处理采用三元催化装置，它装在涡轮增压之后靠近发动机的位置。由于这种结构，陶瓷基的三元催化可以迅速达到反应温度。混合气的调整是参考阶跃式氧传感器，前氧传感器G39安装在三元催化之前来监控混合气的情况。另一个氧传感器G130信号与前氧传感器的信号对比和监控三元催化的催化速度，它装在三元催化之后。
39
进排气系统
废气涡轮增压
废气涡轮增压器和排气歧管是安装在一起的。增压压力再循环阀N249和增压压力控制的压力单元都是可以单独更换的。
在研发阶段，重点放在了发动机低转速时涡轮增压器的反应速度上。因此，涡轮和叶轮设计的非常精密，直径分别是37mm和41mm。
因此，涡轮增压在比怠速稍高一点的转速上就会启动。旁通阀的直径是26mm，来卸掉多余的排气压力。
这样设计的结果就是在1250rpm的时候，就可以达到最大输出扭矩的80%，在1500rpm的时候就达到了最大输出扭矩200Nm，最大输出功率在5000到5500rpm之间达到。
最大有效增压压力达到1.8bar的绝对压力。
电控增压压力再循环阀
带轴承座的转动体
旁通阀*
压力腔
涡轮室和排气歧管总成
压力单元
432_025
注意
关于旁通阀的控制方式可以参看第432号自学手册。
40
涡轮增压器的冷却和润滑
防止涡轮增压器过热，它被连在了冷为此，增压空气冷却系统内的冷却却循环中的增压空气冷却系统中（27液循环泵V50由发动机控制单元通页中冷却系统概览）。 过循环泵继电器J496来控制。
为防止关闭发动机后出现热量积聚，涡轮增压器的转子连到了发动机润冷却系统会遵照迈普图继续工作一段滑系统来润滑和冷却。
时间。
机油进油 冷却液接头
增压空气再循环阀 N249
432_026
废气涡轮增压 机油回油
增压压力限制阀N75
41
进排气系统
进气系统
这款发动机的进气系统设计的非常紧凑。改进的目标是尽可能的缩短进气道长度，末端没有采用常规的气气冷却器，而是采用集成在进气歧管内的液气冷却器。
使得涡轮增压器到进气门之间的容积缩小了一半，减小了压力和流速的损失，缩短了涡轮增压系统的反应时间。发动机的性能得到了提升。
涡轮增压总成
空气滤清器
压力管
增压压力传感器 G31和进气温度传感器G299
集成了冷却器的进气歧管
节流阀体 J338
432_023
系统概览
进气歧管
冷却器
节流阀体J338
进气压力传感器G31和进气温度传感器G299
进气压力传感器G71和进气温度传感器G42
排气歧管
增压压力限制阀N75
增压压力再循环阀 N249
空气滤清器
压力单元
排气
三元催化
42
旁通阀 涡轮增压器
进气
432_024
增压压力控制
增压压力通过旁通阀来调整。旁通阀发动机的实际进气量由增压压力通过拉杆连在压力单元上，压力单元控制系统决定和调整。发动机控存储经过N75控制的压力。 制系统有两个进气压力和温度传感器。
增压压力传感器G31和进气温度传感器2 G299
这个传感器装在节流阀体之前的进–控制冷却液循环泵，如果冷却器前后气管上，监控涡轮增压之后的进气压的空气温差小于8°C，那么冷却液循环力和温度。发动机监控G31的信号来泵就会被激活
调整增压压力。 –监控冷却液循环泵的工作状况，如果两个传感器的温度小于2°C ，说明循进气温度传感器G299信号的作用：
环泵失效，OBD警报灯会亮起
– 用于计算对增压压力的修正
补偿温度对于进气密度的影响
– 元件保护
如果进气温度超过限定值，增压压力降低
失效影响
如果两个信号同时失效，涡轮增压压力控制变成开环控制，动力下降。增压压力传感器G31和进气温度传感器2
G299
432_027进气压力传感器G71 进气温度传感器1 G42
43
进排气系统
进气压力传感器G71和进气温度传感器1 G42
这个传感器集成在进气歧管内的冷却器上，监控冷却后的增压空气的压力和温度。
进气量就是用这个传感器的信号和转速信号计算得到的。在冷却器这里监控的进气量就是发动机的实际进气量。
进气温度传感器1 G42的作用：
–控制冷却液循环泵，如果冷却器前后的空气温差小于8°C，那么冷却液循环泵就会被激活
432_028
– 监控冷却液循环泵的工作状况，如果两个传感器的温度小于2°C ，说明循环泵失效，OBD警报灯会亮起
失效影响
如果信号失效，节流阀体信号和G299的温度信号来替代。涡轮增压压力控制变成开环控制，动力下降。
进气歧管上的进气压力传感器的信号图像
电压特性曲线图 UV = 5.000 V
信号输出电压
U (V)
绝对压力 pabs (kPa)
44
增压空气的冷却
这种液气冷却系统第一次用在这一G42和G299的信号用来计算泵的工作类系列发动机上。有冷却液流过的时间。
冷却器直接装在进气歧管内，这个泵工作的时候，从增压空气散热器出冷却器有自己的循环管路也同时连来的冷却液被泵到进气歧管内冷却接在发动机冷却系统内。涡轮增压器，同时也泵到涡轮增压器。
的冷却也是靠这个冷却液循环。 加热了的冷却液又流回增压空气散热器。
冷却液循环泵V50为这个低温系统经过冷却的增压气体的温度和外界大提供循环的动力源。它的工作是由气温度的最大温差可以达到20 °C 。
发动机控制单元通过继电器来控制的。
涡轮增压器
增压空气散热器
432_030
冷却液循环泵V50
冷却器
45
进排气系统
冷却器
冷却器和常规的液体冷却器的设计和功能都是相似的。
冷却液流过集成在散热铝板内的管路。
热空气流经铝板，将热量传给铝板。铝板再把热量传给冷却液，冷却液再到增压空气散热器内冷却。
冷却后的增压空气 涡轮增压器
冷却液回水管
432_031
热的增压空气 进水管
冷却液循环泵 V50
图例
冷却的增压空气
热的增压空气
低温冷却液
高温冷却液
46
冷却器 进气歧管
冷却器的拆装
冷却器装在进气歧管内，靠6颗螺栓固定。在冷却器的后部有一个密封条，它的作用是起到冷却器和进气歧管之间的密封作用同时给冷却器提供支撑。
注意
安装冷却器的时候，要注意密封条一定要正确安装，否则会有异响，造成不密封，导致增压空气泄漏。
432_032
冷却液循环泵V50
密封条
这个泵通过螺栓固定在缸体上，安装在进气歧管下面，它是独立的冷却系统的一部分。
作用
把前端独立的散热器内的冷却液泵到冷却器和涡轮增压器。它在下面几种情况下会被开启：
- 每次发动机启动后的短时间内
- 输出扭矩持续在100Nm以上的时候
-进气歧管内增压空气温度持续超过432_077
50°C
冷却液循环泵 V50
-两个温度传感器之间的温差小于
8°C
- 发动机没工作120s，其工作10s，失效影响
避免涡轮增压器产生热量积聚
如果这个泵失效，很可能会产生过热现象。
- 关闭发动机后，根据迈普图决定从这个泵本身并不带诊断功能，通过对比两个0至480s之间的工作时间，避免涡轮增压器过热而产生气阻
进气温度传感器的信号来识别冷却系统故障，OBD警报灯会点亮。
47
发动机管理系统
1.4l TFSI发动机系统概览
传感器
进气压力传感器 G71
和进气温度传感器 G42
增压压力传感器 G31
和进气温度传感器 G299
转速传感器 G28
霍尔传感器 G40
节流阀体 J338
节流阀体电位计 G187, G188
油门位置传感器 G79 和 G185
离合器位置传感器 G476
动力CAN
制动灯开关F
制动踏板开关F63
燃油压力传感器 G247
爆震传感器 G61
冷却液温度传感器 G62
散热器出水口温度传感器 G83
网关J533
前氧传感器 G39
后氧传感器 G130
制动真空泵压力传感器 G294*
自诊断接口
附加信号：
– 定速巡航
– 发电机DFM端子信号
– 风扇1档转动（脉宽调制信号）
48
*
只在装备了DSG变速箱和不带ESP功能的ABS的车上使用
发动机控制单元J623
组合仪表J285
仪表CAN
EPC警报灯K149
K线
432_022
执行元件
燃油泵控制单元 J538
燃油泵 G6
1 – 4缸喷嘴 N30-33
1 - 4缸点火线圈N70, N127, N291,
N292
节流阀体 J338
节流阀体电机 G186
燃油压力调节电磁阀 N276
活性碳罐电磁阀 N80
前氧传感器加热器 Z19
后氧传感器加热器 Z29
凸轮轴调整电磁阀 N205
增压压力再循环阀 N249
增压压力限制电磁阀 N75
冷却液循环泵继电器 J496
冷却液循环泵 V50
主供电继电器 J271
真空泵继电器 J57
制动真空泵 V192
（用于自动档)
附加输出信号：
– 制动灯开关信号给 J519
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