在年代初，奥迪工程师讨论了引入五缸和六缸直列发动机的可能性。由于所需的安装空间和不利的重量分布，排除了后者。因此，负责人选择了基于新EA发动机概念的五缸直列发动机。年，第一台五缸汽油发动机为奥迪（C2）提供动力，随后进行了一系列改进和新开发，包括涡轮增压、排放控制和四气门技术，拉力发动机和五缸柴油机。

如今，新一代奥迪RS3、奥迪TTRS、奥迪RSQ3中的2.5TFSI继承了五缸发动机的悠久传统，下面我们就来看看这台2.5L直列5缸TFSI发动机（EAEVO）的技术介绍。

这是第二代直列五缸TFSI发动机与第一代的轻量化对比图，新一代发动机在AudiValveliftSystem（AVS结构）、MPIinjection（歧管喷射）、Engineblock（发动机缸体）、Crankshaft（曲轴）、Oilsumpupperpart（油底壳上半部分）、Oilsumplowerpart（油底壳下半部分）、Torsionalvibrationdamper/ancillaries（扭矩减振器）、Dualmassflywheel（双质量飞轮）、chaindrive（链条传动机构）、Rearcover（后盖）、Extras（其他）这些部分进行了优化，最终比第一代发动机减重26kg。

01发动机缸体

2.5L直列5缸TFSI发动机（EAEVO）的缸体由铝合金AlSi7MgCu0.3制成，采用Rotacast工艺（Rotacast加工方式是一种可倾式金属型重力铸造，是金属型铸造的一种变种。在注满液态铝之后，将整个铸模翻转°，由于均匀的金属结构原因，轴承座和顶面均能保证良好的强度，这款发动机缸体是全世界第一种用这种技术生产的），另外，主轴承盖经激光处理过，并用横向螺栓固定。

采用了铝合金缸体后，由于材料特性的问题（铝和铁在高温环境下的膨胀比不同，在高强度工作下很容易出现漏油的现象），再者就是EA系列的发动机整体的设计非常紧凑，其缸径82.5mm，缸距88mm，两个孔之间只有5.5mm的厚度，无法放置传统的铸铁缸套，所以奥迪的工程师们为这台铝合金缸体开发了APS（AtmosphericPlasmaSpray）缸孔涂层技术，与传统的铸铁缸套相比，使用APS涂层可将气缸内壁温度降低30℃，同时提高了气缸燃烧时的抗爆震能力。

等离子（APS）气缸涂层工艺，是指借助等离子射流将喷涂颗粒喷到待喷涂表面，形成APS喷涂层。在喷涂前，为了保证涂层的可靠性，会对气缸壁进行打磨，形成粗糙面，这样既有助于喷涂粉末与气缸壁形成有效粘结，同时在打磨的过程中，气缸壁会形成小油室，能有效减少活塞环与气缸壁的摩擦。

02曲轴连杆机构和活塞总成

2.5L直列5缸TFSI发动机（EAEVO）的曲轴由MoS42Cr4材料锻造而成，同时，曲柄和曲拐上都有用于减重的钻孔，为了减少摩擦，曲轴主轴承直径从58mm减至52mm。在一系列的轻量化措施之后，曲轴的扭转强度不但没有降低，反而比第一代提升了24%，以应对更高强度的工作条件。

在活塞内部结构，我们可以看到有冷却通道环绕于活塞顶，这也是奥迪首次将冷却通道活塞应用于自家的发动机上，这使得发动机在工作时，活塞顶面温度可降低30℃。同时，在活塞销处使用了MoN（氮化钼）纳米涂层技术，该涂层比DCL涂层能承受更大的负荷。

从EAEVO发动机的油底壳我们不难看出，奥迪将这台发动机的轻量化做到了极致，油底壳上部由镁合金（MgALRE-2）制成，下部由铝制材料制成。通过上下部材料的选择，可减重约2.9kg。同时对整个机油供油系统进行优化，以满足在不使用干式油底壳（在赛车运动与汽车改装领域。由于其可以大大提高发动机润滑效果和车辆的操控性能，很多知名汽车厂商的高端跑车都应用干式油底壳技术）的条件下时的赛道需求。

03AudiValveliftSystem（AV炸S系统）

奥迪气门升程系统（AVS）是一种用于可变气门控制的技术。奥迪在不同发动机上将其用于不同目的，但所有发动机的工作原理都是相同的：套筒安装在凸轮轴上，凸轮轴的轮廓轮廓各不相同。电磁致动的销钉通过啮合在其外轮廓上的螺旋形槽中，将套管轴向推几毫米。根据套筒的位置，低凸轮或高凸轮都会打开气门。

EAEVO发动机的可变气门升程系统与以往安装的位置不同，它位于排气侧，这样做有助于加快增压器的响应速度，改善发动机的扭矩特性，同时减少油耗。

04FSI+MPI（双喷射系统）

2.5L直列5缸TFSI发动机（EAEVO）采用了缸内直喷+歧管喷射的燃油喷射系统，FSI喷油阀的工作压力可达bar，最大电压可达65V，安装在缸盖上，将燃油直接喷入燃烧室。MPI喷油阀则安装在进气歧管中，工作压力可达7bar，供电电压为12V。采用了FSI+MPI（双喷射系统），一方面可以兼顾发动机在不同工况下的效率，降低燃油消耗；另一方面在严苛的排放法规面前，可以最大限度的满足要求。

1-2-4-5-3–点火在相邻的气缸和彼此远离的气缸之间交替进行。特殊的点火顺序和奇数个气缸使节奏非常独特，并发出独特的发动机声音。基本音调伴随着特征谐波频率。发动机控制单元还间接地产生了无误的声音。在高负载下，排气系统中的风门会打开，以获得更饱满的声音。

05链传动布置

2.5L直列5缸TFSI发动机（EAEVO）使用了更为复杂的两级油气分离器（迷宫式分离器+旋风式分离器），油气分离器的作用是分离曲轴箱排出气体中的机油，减少机油从曲轴箱呼吸口排放到发动机外面，一般安装在发动机曲轴箱呼吸口或者废气管的部位。奥迪采用两级油气分离器，使得油气分离更加彻底，同时有利于控制机油的消耗。

一般来说，高压油泵的安装位置位于发动机顶部，但由于“位置有限”，所以工程师将高压油泵放在了缸体侧面，将正时链条分为两段，由凸轮轴带动齿链驱动，可变排量机油泵（叶片式机油泵按照需求提供相应的油量，减少发动机能量的损失）则安装在主传动路径中，由曲轴带动齿链驱动。

正时链条两段式的设计，在保证了强度要求的前提下，比起上一代发动机的链条长度减少了8mm。同时，上一代2.5T发动机上使用的双轨皮带在这一代上变为了单轨皮带，将各个动力总成（水泵驱动、发动机驱动、空调压缩机驱动）集成在一个平面上，从而整体降低发动机的轴向长度（下部宽度缩短为mm），这对于一台横置发动机来说是极其重要的。

06涡轮增压器模块

在给这台直列5缸TFSI发动机选择涡轮增压器型号时也是一大考验，为了能够最大程度的提升整机功率，同时要兼顾废气涡轮增压器本身是否能够抗住超高温度的工作环境，在性能与可靠性这个问题上，工程师们选择了1.级高镍合金材料来打造废气涡轮增压器，以至于这款涡轮增压器能够实现在0℃的排气温度下将1.2Bar的高压气体输送到气缸内，这也是目前民用级别使用的最耐高温的材料了。

注：文章中引用数据和图片来源奥迪

转载请注明:http://www.aideyishus.com/lkgx/3618.html