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1、三、均质模式,进气：节气门按照油门踏板的位置来打开 进气歧管翻板根据工作点来打开或 关闭 在中等负荷和转速范围时进气歧管 翻板是关闭的 燃油在进气行程喷入燃烧室,基本原理,均质模式,喷油、混合气形成和燃烧与均质稀混合气模式是一样的 空气-燃油混合气 = 1,基本原理,FSI - Benzin-Direkteinspritzung,工作模式,MED79发动机控制系统,废气温度传感器原理 氮氧化合物处理 硫的处理,废气温度传感器,作用: 切换到分层充气模式，因为存储式催化净化器只有在温度达到250C - 500C 时才能存储 NOx 给催化净化器脱硫，这只有在催化净化器温度超过 650 C 时才能
2、发生,排气系统,废气温度传感器,废气温度传感器的其它任务: 前部催化净化器的热敏诊断 支持废气温度模型 保护废气系统部件,排气系统,NOx - 存储式催化净化器,普通的三元催化净化器在分层稀混合气模式时只能将很少一部分氮氧化物转化成氮气和氧气 与普通的三元催化净化器结构相当,但附装了氧化钡,在 250 C - 500C 可将氮氧化物转化成硝酸盐存储起来 如果存储空间都占满了，那么发动机控制单元会识别出这种情况，并会切换到还原模式,排气系统,H2O 水 CO2 二氧化碳 N2 氮气 O2 氧气 CO 一氧化碳 CH 未燃烧的燃油 NOX 氮氧化物,NOx - 存储,附在白金涂层上的氮氧 化物被氧
3、化成二氧化氮二氧化氮与氧化钡反应 生成硝酸钡,排气系统,NOx - 还原,首先用CO将钡转化成氧化钡 并释放出二氧化碳和氮氧化物 通过白金和铑，氮氧化物转化 成氮气，一氧化碳转化成二氧 化碳,排气系统,NOx - 传感器,排气系统,废气中NOx-含量表示存储器的存储能力 在泵室内，氧气含量保持恒定 (14.7 kg 空气：1 kg 燃油) 通过调整泵工作电流，空燃比会发生变化 废气流经扩散网到达O2 测量单元，该单元通过还原电极将氮氧化物分 解成氧气和氮气 通过氧-泵电流就可确定NOX的浓度,NOx - 传感器控制单元,排气系统,位于车外部底板下部，在NOx-传感器附近 对传感器信号进行预加工
4、，然后将该信息 经CAN总线传至发动机控制单元 发动机控制单元通过这个信息来识别所存 储的氮氧化物的饱和程度,执行还原过程,氮氧化物的还原,排气系统,氮氧化物的还原,排气系统,发动机控制单元通过 NOx-传感器识别出：催化净化器不能再存储氮氧化物了 启动再生模式 (每60-90秒进行一次) 发动机将从稀薄的分层充气燃烧模式转为均匀模式在均匀模式下，在尾气中碳氢化合物和一氧化碳的含量将会提高在存储催化转化器内，氮氧化物的氧与碳氢化合物和一氧化碳反应生成氮气和氧气,硫的还原,排气系统,硫的还原,硫比氮氧化物具有更高的温度稳定性 氮氧化物在很短的时间内再生后，就会硫的再生 发动机控制单元确认催化器内
5、的空间已经被硫所占据，已经不能再存储氮氧化物了 脱硫需要大约2分钟： 从分层充气模式转变为均匀模式 两个缸以浓混合气工作，两个缸以稀薄混合气工作，在排气管中，两种不同的气体混合在一起，并且发生后燃，通过这种方法，可以将氮氧化物存储催化转化器的温度提高到650C以上,硫将反应为二氧化硫,排气系统,第三节：TFSI基本原理,以前FSI意味着带有分层充气的直接喷射技术 TFSI发动机放弃了分层充气而致力于功率和扭矩 涡轮增压发动机上保留了FSI这个简写， 但取消了分层充气工作模式 一方面取消了分层模式和氮氧化物传感器 另一方面则致力于较高功率和转速所带来的驾驶乐趣以及牵引力和经济性,TFSI燃油供给
6、系统,汽油供给,涡轮室与排气歧管一体,前氧传感器, LSU 4.9 后氧传感器, LSF,排气装置,废气涡轮增压,氧传感器,排气系统,计算信号由传感器电压和泵电 流组成 电流强度根据混合气的成分按 接近线形变化来升高 值的输出是通过跳跃式升高的 电压曲线来实现的测量范围为 1,电压,阶跃式氧传感器,排气系统,核心件是一个陶瓷体,陶瓷体的两 面都由涂层 (能斯托电池) 涂层起电极作用 涂层的一面与大气接触，另一面 与尾气接触 由于氧含量的不同，在大气和尾 气之间就会产生一个传感器电压,宽频氧传感器,排起系统,电压的产生与跳跃式氧传感器式 一样的 电压值保持为恒定值450mV 由泵单元（微型泵）来
7、保证这个 恒定值，该泵给电极靠近废气一 侧供氧，以便达到这个电压恒定值 泵功率越大，泵电流也就越大,测量范围,宽频氧传感器,泵在原来的转速下会泵入较多的氧，测试室中氧的含量较多，电压值下降 同时减少单元泵的工作电流 加大喷油量,过稀后的调整,为能使电压尽快恢复到450mv，减小单元泵的工作电流，使泵入测试室的氧量减少 单元泵的工作电流传递给控制单元，将其折算成电压值信号,泵入混合气过浓时，电压值超过450mv 单元泵以原来的工作电流工作,测试室的氧量少,混合气过浓,控制单元增大单元泵的工作电流，使单元泵旋转速度增加，增加泵氧速度 单元泵泵入测试室中的氧量增加，使电压值恢复到450mv,过浓后的
8、调整,TFSI技术进一步完善,Magotan 4V TFSI特点 MED17.5控制系统链传动涡轮增压汽油直喷新工艺新技术,MED7.1.1(24),MED17.5(16),控制系统 Bosch MED 17.5,带温度传感器的空气流量计 涡轮增压带过压控制,电动强制循环阀,前置中冷器 带隔板的单腔排气系统 油门踏板带非接触传感器 选择性分缸暴震控制 每缸独立点火线圈，单火花塞点火 不采用低压传感器.正确的燃油压力被发动机控制单元标定，并由压力调节阀N276调节 非线性氧传感器取代宽频氧传感器, 安装在预转化器与转化器之间。宽频传感器被控制单元分析值替代。程序来源于发动机定型实验。没有宽频氧调
9、节, 依然能达到欧IV排放,TFSI汽油直接喷射,发动机绝大部分工作范围lambda 1, 除了起动时混和汽 稍加浓 起动阶段: 燃油空气分层高压起动 起动几秒之后: HOSP 暖机阶段发动机控制双喷射 仅冷却液 80 C 或更高, 燃油喷射与进气同步 发动机转速超过3000rpm，进气翻版打开 HOSP = Homogen Split（均质分开模式）,进气翻板位置关闭 节气门较大开启 喷射时刻：第一次上止点前大约300第二次喷油量较少上止点前大约 60点火时刻延迟, 排气门打开, 废气温度升高快。催化净化器很快达到正常工作温度 关闭进气道翻板： 29% 功率和在 1750-5000,HOSP
10、工作模式,为了迅速加热催化反应器。 在吸气过程中，距点火上止点大约300时喷入部分燃油，这部分燃油由于时间较长可均匀混合。在压缩过程中，距点火上止点约60进行第二次喷射。 由此在火花塞附近形成了较浓的混合气，这种情况下可使点火较晚，且可以保证发动机稳定运行。二次喷射方式的值为1因为排气门早已打开，排气温度升高很快。因此, 催化转化器在很短时间内（30-40秒）即达到其工作温度（350）,TFSI暖机二次喷射,1.8TFSI燃油系统,BOSCH控制系统 进气凸轮末端的方形凸轮 驱动高压泵,凸轮轴转一圈 供油四次 应用方形凸轮减少凸轮行 程.使每转传递效率提高 快速压力建立成为可能 有利于发动机起
11、动和再动 燃油压力传感器 G247 燃油压力传感器安装在油 轨上，能测量高达200 bar 的压力,高压泵,高压泵产生约150 bar压力 泵活塞被凸轮轴通过圆柱挺 杆驱动. 减少摩擦也减少链 条受力. 发动机运转更平顺 燃油经济性更好 燃油压力通过安装在燃油泵上 的压力调节器 N276调节 根据发动机需要调整到50 150bar之间,高压泵优化,由于更短的行程（3.5 mm， 在MED9 TFSI为5mm），减小 压力波动. 喷射阀的计量精 度也被提高，且每次喷射有 一个反馈行程.这样改善排 放控制提高燃油效率,压力限制阀,约=120bar打开 阀打开后压力泻到泵腔. 进 而压力传到低压管路
12、 过高压产生于超速阶段或高 温状态关闭发动机后 泵内的阻尼元件减小低压管 路的压力波动,高压调节,高压传感器 G247/压力调节阀 N276 高压系统燃油被无回流装置供给, 压力 3.5到 6 bar 压力与燃油量相关, 控制单元以燃油压力传感器G247 的信号作为参量 起动时, 燃油压力调节阀 N276 被短暂激活. 进油阀关 闭, 压力上升, 燃油传递立即开始.进油阀关闭后, 电 磁阀电源切断，直到喷油结束 TFSI对燃油压力调节阀和相关元件的优化，动力消耗减少,N276在充油位置燃油流入,过程一： IV被打开 泵活塞向下运动 N276未通电 弹簧力小于燃油泵G6的压力, 燃油被吸入泵腔
13、出油阀作用下,泵活塞在吸入行程燃油 流入泵腔 EV关闭,过程二： 泵活塞开始向上运动 N276未通电 IV被打开,因泵活塞向上运动,燃油被压回到进油通道 EV关闭,N276 收到控制单元脉冲,过程三: 泵活塞向上运动 N276接到指令关闭IV阀,由于泵活 塞的向上运动,泵腔压力上升,EV 阀开启实现供油 N276 被激活的越早,供油量越大,过程四: 泵活塞处于供油行程,燃油被泵入油轨,直到下一个进油行程 IV关闭 EV打开,燃油系统,与燃油直接接触的 部件设计适应各等 级燃油.特殊材料防 止燃油系统被腐蚀打开高压系统, 请 参阅维修手册,油压调节阀N276通电时间超过1S钟,将导致该阀损坏,高
14、压喷射器,多孔喷射器带有六个喷孔 比针阀式喷射器能提供更好 的混合汽 喷射角度与燃烧室匹配 吸气和喷射同步可避免燃烧 室表面和进气门表面湿 喷射椎角为 50 这些更改导致燃油雾化更好 HC排放减少，抑制颗粒形成, 机油稀释减弱,发动机机械部分,整体式铸铁材料曲轴箱,缸 壁经三阶段流体喷射珩磨工 艺曲轴通过链驱动,正时链传 动位于前端,三组链传动在曲 轴箱前端 两个平衡轴于发动机前端链 传动 锻钢曲轴 横流缸盖的材料为： ASi10Mg(Cu) 三层金属缸垫,油底壳,油底壳上部分为材料铝合金,用于安装机油泵和给曲轴提供加强支撑,油底壳下部件材料为钢件,通过螺栓与上部连接,为防止车辆以运动方式起步
15、时，机油被过分搅动，油底壳中安装了聚酰氨材料的蜂窝状防溅中间板,曲柄连杆机构,为了增强强度度，改善发动机的运行噪音,主轴承的止推轴肩和曲柄轴颈止推轴肩都加大,为了增加曲轴的装配强度,位于中间的3个主轴承盖用螺栓横向连接在曲轴箱上,减震装置,驱动链轮和双质量减振轮通过直齿与曲轴相连,中央螺栓确保连接不会脱开,此连接方式可以实现以小尺寸的减振轮和驱动链轮传递大的扭矩，同时也有利于减振轮侧的颈项密封,梯形连杆,材料:36MnVS4,宽:148mm 大头轴承: 47.8 mm 小头轴承: 21 mm 主轴瓦是双组分轴承,中间 支撑带轴向止推垫 拉断式梯形连杆 青铜套压入连杆小头 连杆大头有不同的轴瓦 上片是双组分合成轴瓦 下片是三组分合成轴瓦,铸造铝活塞,为了适应FSI发动机的特殊要求，活塞的形状经过了特殊设计,头道活塞环带有铸入的活塞环支架，这原本是高强度的柴油发动机的典型结构,轻量化设计、裙部涂层、铸入的活塞环支架使得活塞运转平稳、耐磨，寿命长,等离子涂膜,发动机机械部分,阳极,阴极,阳极,
