相對于萬衆矚目的F1，DTM(德國房車大師賽)這項賽事在國内知名度比較低，但是喜歡玩神力科莎-争鋒的小夥伴都知道駕駛着經過究極改裝的房車馳騁在紐伯格林、銀石等著名賽道的快感。2019年，奧迪究極魔改了它著名的西裝暴徒S5，搭載了一顆2.0L渦輪增壓引擎，爆發出了610馬力，是普通家用2.0T發動機的大約3倍。這麼變态的數據是如何被壓榨出來的，讓我們走進這顆頂級西裝暴徒之心。

　　先來看看這台發動機的基本數據，2.0L的排量，88mm缸徑，82.2mm行程，行程缸徑比0.93，典型的賽車高速發動機。壓縮比11.4，進排氣門升程都達到了誇張的13mm。整機重量僅85.2kg，最大油耗量達到了90kg/h（出于2020年的賽會限制考慮），真真的一腳油門下去油箱裡就一個漩渦。

　　在開發之初，奧迪借鑒了它多年勒芒耐力賽開發柴油機的經驗。在燃燒室設計上化了很多功夫，一方面賽會将缸徑限制在86~90mm之間，更大的缸徑意味着可以安裝更大的氣門，進氣量可以獲得增加，但是缸徑增加帶來火焰傳播距離的增加，又不利于燃燒效率和爆震的控制。同時燃燒室頂部形狀也很有講究，在賽會規定的氣門夾角範圍内盡量增大氣流運動和減小燃燒室容積有利于提高發動機效率。經過大量CFD分析，奧迪選定了88mm的氣缸直徑、15.5°的進氣門夾角、16°的排氣門夾角，對稱布置的噴油嘴和火花塞。

　　曲軸箱設計上也是頗費心血。幹式油底殼和鎳矽塗層設計在勒芒中被證明了有效和可靠。曲軸箱本體采用低壓的砂芯鑄造而成。盡管緊湊設計的缸間距很小，還是采用了一個獨立的砂芯來提高缸間冷卻。缸蓋、缸體、底座的“三明治”結構用10顆長長的螺栓連接在一起。

　　曲軸為了減重，并沒有采取2.0T發動機常見的平衡塊設計，輕量化的同時還提升了扭轉剛度。并且取消了平衡軸。最終減重了10kg。與量産發動機的活塞不同，這台發動機活塞采用了特殊的鋁合金，相比于普通的鋁矽合金其高溫下的材料屬性更佳，尤其是在裙部和活塞銷的區域，保證對活塞火力岸的支撐性。

　　和普通發動機采用鍊系統驅動凸輪不同，奧迪采用了齒輪組取代了鍊系統，并額外增加了兩個齒輪來驅動機油泵和水泵。

　　凸輪軸和附件驅動輪系

　　機油泵

　　機油濾清器和水泵

　　缸蓋采用了A356Cu合金鑄造，并專門設計了水套進行冷卻。缸蓋和車身連接處的螺栓采用了钛合金。凸輪軸樸實無華，并沒有VVT或者可變氣門升程系統，果然賽車上簡單可靠和高轉速動力就是王道。

　　凸輪軸和氣門組件

　　這台發動機的噴油系統能産生50MPa的噴油壓力，但是賽會限制為35MPa。噴嘴為中置直噴。

　　這台發動機配備了碳纖維的進氣歧管，歧管長度很短以保證高速的動力響應速度。排氣歧管為4-2-1結構，類似于馬自達傳馳藍天的自吸發動機，這樣做能夠最大限度減少各缸的排氣幹擾，提升發動機高轉速性能。排氣歧管上覆蓋了隔熱套以減少排氣熱能的損失。排氣渦輪為滿足賽會規定制，渦輪殼體經過優化以減小熱變形，凸輪軸承為空氣冷卻避免卡死。

　　發動機機艙内原先是一台自然吸氣的V8引擎，車輛的前端重新設計，其他部分基本不變。變速箱、碳纖維的驅動軸的位置都沒有變化，隻是增加了驅動軸強度以承受這台性能怪獸的輸出。發動機進氣口被安排在機艙前端。機艙裡還塞下了高溫散熱器、中冷器、排氣冷卻的相應管路。

　　V8 NA機艙布置

　　R4 TSFI機艙布置

　　參考文獻：[1] 2021 42nd Vienna_Motor_Symposium-The Audi 2.0 l R4 TFSI Race Engine for the DTM – Victory for Efficiency

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