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1、一汽奥迪（一汽奥迪（AUDI）A6 轿车电路轿车电路V6 发动机电控系统（一）发动机电控系统（一）一、一、1V1V 型型 6 6 缸发动机的新特点缸发动机的新特点 奥迪、大众轿车的燃油供给系统从化油器进步 到电控多点顺序喷射以后，功率从 66kW 提高到 74kW；后又改为每缸 5 气门， 功率提高到 92kW；由于轿车车体较大，低速时的加速能力稍感不足，在采用废 气涡轮增压以后，功率又增加到 110kW；此后还增加了进气歧管切换、凸轮轴 配气相位的调整等，功率的增加不再明显。为了从根本上解决功率不足的问题， 又回过头来在发动机排量上做文章，因此每缸 5 气门的 2.4L 或 2.8LV 形排
2、列的 6 缸发动机便应运而生。 奥迪 A6 的 V 型 6 缸发动机最明显的结构特点是 V 形， 气缸体之间的夹角为 90，这不仅降低了发动机的总高度，而且大大缩减了发 动机的总长度。按汽车前进方向看，1、2、3 缸居 V 形右列；4、5、6 缸居 V 形 左列。在两列气缸体中间形成了一个合适的空间来安装紧凑的进气歧管及进气 稳压腔，如图 1 所示。 奥迪 A6 的 ATX（2.8L）和 APS（2.4L）发动机的点火顺序设计为 1436 25，从图 1 可见 1 缸点火作功后，是对面的 4 缸点火作功；然后是后排的 3 缸作功和 6 缸作功；再次是中排的 2 缸和 5 缸作功如此循环。 发动
3、机完成一个工作循环需曲轴回转 2 周（720），各缸点火间隔角为 720 /（气缸数），4 缸发动机的点火间隔角为 720/4=180；6 缸发动机点火间 隔角为 720/6=120。为了严格保证点火间隔角以达到多缸发动机的运转平稳，奥迪 A6 发动机曲轴的连杆轴颈（即曲柄销）有其新颖的显著特点，即处于 同一排的 V 形相对 2 缸的连杆轴颈（曲柄销）在曲轴转角上相差 30，而不像 8 缸发动机那样处于同一根曲柄销，也不像 6 缸直列发动机那样分成 3 组（其 中 1、6 缸曲柄销中心线重合，2、5 缸曲柄销中心线重合，3、4 缸曲柄销中心 线重合，各组之间的曲柄销轴线相隔曲轴转角 120）。
4、 V 型 6 缸发动机曲轴 的形状如图 2 所示。1 缸和 4 缸曲柄销共用 1 对曲柄；2 缸和 5 缸曲柄销共用 1 对曲柄；3 缸和 6 缸曲柄销共用 1 对曲柄。整根曲轴只有 4 道主轴颈，第 1 主 轴颈前端用平键固定正时齿轮和曲轴皮带轮，曲轴后端法兰盘固定飞轮。 从图 1、图 2 可见，第 4 缸曲柄销滞后于第 1 缸曲柄销 30；第 6 缸曲柄销滞 后于第 3 缸曲柄销 30；第 5 缸曲柄销滞后于第 2 缸曲柄销 30。 V 形两侧 缸体间夹角为 90，当第 1 缸活塞处于上止点时、第 4 缸曲柄销滞后于第 1 缸 30，曲轴要再转过 30+90=120才能使第 4 缸活塞处于
5、上止点位置（图 1b），这种结构保证了相邻两缸之间的点火间隔角为 120。也就是说，当第 1 缸处于压缩上止点时，第 4 缸也已经压缩了 60的曲轴转角，已经压缩了 1/3 的行程。 为了同时表达 6 个气缸的工作状态，依据图 1、图 2 绘出其工作 示意图，如图 3 所示。 图 3 中，设 O 为曲轴主轴颈中心，1、4、3、6、2、5 分别为各缸连杆轴颈（曲 柄销）的中心，可见各曲柄销的中心处于同一圆周。4 缸滞后 1 缸 30，5 缸 滞后 2 缸 30，6 缸滞后 3 缸 30。1、2、3 缸之间各相差 120和 240，处于气缸体左列；4、5、6 缸之间也是各相差 120和 240，处
6、于气缸体右列。 当 1 缸处于排气上止点时，6 缸活塞正处于压缩行程上止点，微机控制的点火 模块正好切断某个点火线圈的初级电流，初级线圈产生自感电动势的同时次级 线圈感应出高电压，1 缸和 6 缸同时点火，处在排气上止点的 1 缸点火无效， 处在压缩上止点的 6 缸点火有效，推动活塞连杆及曲轴飞轮作功。 若从发动机 的纵剖面来观察各缸活塞连杆组与曲轴飞轮的关系，可以参看图 4。这是按照 投影关系表示的一个瞬时状态:当 1 缸处于排气上止点时 6 缸也在压缩上止点， 4 缸、2 缸、5 缸和 3 缸活塞都同处于相同的高度。按 143625 的点 火顺序可以推断出:4 缸滞后于 1 缸 120曲轴
7、转角，活塞在向上运动（排气 1/3）；3 缸滞后于 4 缸 120，活塞正向下运行至作功 2/3 行程；6 缸滞后于 3 缸 120，活塞处于压缩上止点，刚要作功；2 缸滞后 6 缸 120，活塞上行， 压缩行程 1/3；5 缸又滞后 2 缸 120，活塞下行，吸气 2/3 行程。 从图 4 可见 V 型 6 缸发动机曲轴只有 4 道主轴颈，不像普通直列 6 缸机必须 7 道主轴颈。1、6 缸曲柄销都处在最高（上止点）位置时，3、4 缸曲柄销位置居 中，2、5 缸曲柄销处在最低位置。各缸连杆长度不等则是因为 V 形气缸投影关 系所致。 根据以上分析，用曲轴转角为横坐标，按 625143 点火顺
8、 序排列各缸的工作循环即发动机工作时序图（图 5），可以清楚地说明各 缸点火提前角与配气相位的相互关系，这对于后面要介绍的调整进气凸轮轴改 变配气相位，以及了解点火提前角有很大帮助。以 2.8LATX 发动机为例，排气 门在下止点前提前 38开启，在上止点前 8关闭，排气门开启延续角为 38 +（180-8）=210曲轴转角；进气门在排气上止点后 12开启，在吸气下 止点后 42关闭，进气门开启延续角为（180-12）+42=210，在排气 上止点附近没有进、排气门重叠（同时）开放的时刻。如果有了凸轮轴调正电 磁阀，在不同的转速和负荷下，“排气门开”与“进气门开”的配气相位就会 在排气上止点前
9、后出现交叉重叠的角度，这就比在直角坐标系里表示曲轴转 2 周完成一个工作循环所表达的气门重叠角要清楚得多。 用时序图也可以更清楚地说明各缸在某一瞬间的工作行程、曲轴活塞位置。如 当 6 缸处在排气上止点时，1 缸正在压缩上止点；2 缸在排气行程 1/3，活塞向 上行；5 缸在作功行程 2/3，活塞向下行；4 缸在压缩行程 1/3，活塞上行；3 缸在吸气行程 2/3，活塞向下行。此刻点火系统向 1 缸和 6 缸同时提供高压电， 6 缸的高压火花在废气中发生，是废火；而 1 缸高压电火花则可以引燃混合气 推动活塞连杆曲轴作功。从时序图中还可以看到:每缸每个工作循环点火 2 次， 压缩上止点 1 次
10、，排气上止点 1 次；双缸同时点火:1、6 缸同时点火，2、4 缸 同时点火，3、5 缸同时点火。同时点火的两气缸，一个当时处在压缩上止点， 一个当时处于排气上止点。 二、A6A6 轿车轿车 V6V6 发动机电控系统线路图发动机电控系统线路图 蓄电池/起 动机/发电机/起动锁止继电器蓄电池、起动机、交流发电机、起动锁止继电器 的接线图，如图 6 所示，横坐标 114。图 6 中 129/3 的 0.5bl（蓝线）接 129 处的 3（图 11），经熔断丝 S142（5A）接冷却风扇控制单元 J293，起动时给它 提供一个正电压信号；146/4 处的 0.35bl（蓝线）接仪表盘 J218 的
11、T32a/12 端 子 61，内接充电指示灯 K2，不起动时，指示灯经发电机 D+柱和内部磁场线圈 与调节器 C1 搭铁，指示灯 K2 亮；起动时从点火开关 D 的 50 柱来电预充磁，保 证发电所需磁场，起动着火后，K2 指示灯灭。 J207 是起动锁止继电器，其线圈经自动变速器的档位开关 F125（在 P、N 档） 闭合时搭铁，这样起动电路 J207 的触点闭合向起动机的 50 端子供电，吸拉保 持线圈通电才能起动。如果不是自动变速器则无开关 F125，点火开关 D 的 50b 柱来线 2.5ro/sw（红/黑）线直接通向起动机 50 柱。 （一）喷油/点火/电子 油门 ATX（2.8L）
12、、APS（2.4L）发动机电控系统之喷油、点火、电子油门接线 图如图 7 所示，横坐标 1542。现按从左向右的顺序作些说明。 86/15，在横 坐标 15 上的 86，一条 2.5sw（黑线）去往 15/86。查横坐标 86 上的 15，可见 2.5sw 线接连接端 A2。A2 是一个 5 端连接，它的电流来自点火开关 D 的 15 号 端子（D15），是点火开关火线。 由此可知，熔断丝 S232 及其下接的 N30、N31、N32、N33、N83、N84 这 6 个缸喷油阀在点火开关接通后才供电，是 否喷油则要受 J220 控制单元内部的末级开关管（6 个）分别按点火顺序控制。 104/1
13、7，查 17/104 可知 S232 熔断丝下面还接有车速控制开关 E45（巡航控制 开关）。 D23/25 是一个火线接点，电流来自 S229 熔断丝，它的位置在 63/27，查 27/63 可知这条 2.5gn（绿）线接在油泵继电器 J17 的触点下，触点 上方是 30 号火线，只有继电器 J17 吸合，D23 接点才有电，这时点火模块和点 火线圈才能投入工作。初级线圈供电了能不能产生高压电还要看控制单元 J220 是否发出点火信号。V6 发动机 6 个缸，由 3 个双火花点火线圈供电，信号分别 由端子 94、端子 103、端子 102 发出，每个端子控制 2 缸同时点火，处在压缩 上止点
14、的那一缸点火作功，处在排气上止点的那一缸是废火。点火线圈 N 给1、6 缸同时点火，点火线圈 N128 给 2、4 缸同时点火，点火线圈 N158 给 3、5 缸同时点火。 点火线圈与模块上 T5f 插头有 5 孔接线，其中 T5f/2 的 2.5br（棕）线是 3 个末级开关管的公共搭铁线，若此线与搭铁接触不良，则点 火不正常，搭铁点 85 在发动机舱线束内。 点火电容 C6 接在 D23 与搭铁之间， 用以消除火花，减少初级电流的波动，消除电磁波对音响收音机的干扰。 在冷 却液温度传感器 G62 上方有 159/29，接往 29/159 水温表 G3；下面的 29/29， 显然是与本处下面
15、的 0.35br（棕色）搭铁线相接，搭铁点在 269 处。这说明水 温表 G3 的传感器 G62 是在此处搭铁。 G2 传感器上面的 30 也在本列，与 J220 下方的一条公共搭铁线 220 相接，说明控制单元 J220 从 G2 取得的冷却液温度 信号从 93 号端子输入，传感器的公共搭铁线是连接点 220，控制单元的 108 号 端子就是接在各传感器公共搭铁点的。这也是一个参考零电位点。44/34 和 50/35 分别接凸轮轴位置传感器 G40 和 G163 的 3/-端子，为其信号的参考零电 位。此外转速传感器 G28、爆震传感器 G61、G66 的屏蔽线搭铁也都在 220 接点 上。
16、 29/33 是进气温度传感器 G42 的 0.35gr/ws（灰/白）线，接至 33/29 处， 也在连接点 220 上。 J338 节气门控制单元（节气门体）中含有 3 个元件， G186 是电子油门的驱动电动机，它由控制单元 J220 的 117 和 118 两个端子输 出驱动信号脉冲，脉冲电流方向可变，因此电动机可以克服回位弹簧力矩正转 开大节气门；也可以反转关小节气门。脉冲电流电压的占空比也可以改变，因 此可以加大电流增强转矩加快开大节气门，也可以减小转矩迅速关小节气门。 G187、G188 则分别是节气门位置传感器。 凸轮轴位置（霍尔）传感器/燃油泵 继电器 ATX、APS 发动机电喷系统之凸轮轴位置（霍尔）传感器/燃油泵继电器 接线如图 8 所示，横坐标 4370。 J220 控制单元的 62 号端子接 30 号常火线， 此线对于保持控制单元内部设置和数据有重要作用。 G163 和 G40 均为凸轮轴 位置（霍尔）传感器，V 型发动机的两
