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增壓陣線聯(lián)盟 盤點奧迪旗下增壓發(fā)動機

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1.4TFSI發(fā)動機

  這臺發(fā)動機搭載于奧迪A1奧迪A3車型中,不過,在國內(nèi),它成名于大眾第六代高爾夫,以先進(jìn)動力技術(shù)而聞名,從氣缸的參數(shù)來看,這臺發(fā)動機不過是在1.2TFSI基礎(chǔ)之上擴缸而成(活塞行程同為75.6毫米,缸徑由71.0毫米增加到76.5毫米),其實不然,相比于上面介紹的1.2TFSI發(fā)動機,它擁有一套更為完善的配氣正時機構(gòu),發(fā)動機電腦可以根據(jù)不同的工況對進(jìn)排氣門的開啟時刻進(jìn)行調(diào)整,另外,單缸獨立點火也讓這臺1.4TFSI發(fā)動機在點火環(huán)節(jié)優(yōu)于1.2升排量發(fā)動機。

奧迪 奧迪(進(jìn)口) 奧迪A1 2012款 1.4 TFSI Ego plus

奧迪1.4TFSI發(fā)動機參數(shù)
氣缸排列形式 直列四缸
進(jìn)氣形式渦輪增壓
排量(ml)1390
缸徑(mm)76.5
行程(mm)75.6
最大功率(馬力/轉(zhuǎn)每分鐘)122/5000
最大扭矩(!っ/轉(zhuǎn)每分鐘)200/1500~4000
缸蓋/缸體材質(zhì)鋁/鐵
特有技術(shù)缸內(nèi)直噴,雙冷卻循環(huán)

奧迪 奧迪(進(jìn)口) 奧迪A1 2012款 1.4 TFSI Ego plus

  與上面1.2升發(fā)動機相同的是在冷卻系統(tǒng)方面,這臺發(fā)動機同樣采用了兩套獨立的冷卻系統(tǒng):一套主要用于發(fā)動機自身冷卻的發(fā)動機冷卻系統(tǒng),這套系統(tǒng)中的水泵通過皮帶和曲軸相連接,直接靠發(fā)動機動力實現(xiàn)冷卻液的循環(huán),也可稱為主循環(huán);另一套冷卻系統(tǒng)主要用于渦輪增壓器和增壓空氣的冷卻,是通過電動冷卻液循環(huán)泵驅(qū)動冷卻液實現(xiàn)的獨立循環(huán)系統(tǒng),也可稱為副循環(huán)。

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  而這套副循環(huán)采用的獨立電動水泵的冷卻系統(tǒng)優(yōu)勢顯而易見,由于并不直接通過曲軸的動力進(jìn)行工作,因此,在調(diào)配上會更加靈活,即便是在發(fā)動機熄火的狀態(tài)下,如果增壓系統(tǒng)或者發(fā)動機本身溫度過高,電動水泵將繼續(xù)維持副循環(huán)的正常工作,以便使其溫度盡快下降。

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  在應(yīng)對進(jìn)氣冷卻方面,1.4TFSI發(fā)動機依舊采用了進(jìn)氣歧管處的冷熱交換器進(jìn)行降溫,這個裝置甚至可以取代中冷器,相比之下,它的體積更小,這對于發(fā)動機的結(jié)構(gòu)優(yōu)化而言起到積極的作用。

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  1.4TFSI發(fā)動機的可變正時系統(tǒng)可以對進(jìn)氣側(cè)氣門進(jìn)行開啟和關(guān)閉時刻的調(diào)整。通過電磁閥調(diào)整油壓,控制安裝在進(jìn)氣凸輪軸端的葉片槽式調(diào)節(jié)器,實現(xiàn)對氣門開啟和關(guān)閉時刻的調(diào)整。

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  電磁閥根據(jù)ECU的指令,通過改變機油液壓實現(xiàn)對于內(nèi)部機油槽閥位置的控制,把提前、滯后、保持不變等壓力信號指令轉(zhuǎn)化為輸送至葉片槽式調(diào)節(jié)器中不同油道上的機油壓力,通過雙油道機油壓力差值驅(qū)動調(diào)節(jié)器中的葉片,帶動凸輪軸旋轉(zhuǎn)改變進(jìn)氣相位實現(xiàn)氣門正時的“提前”或者“滯后”,從而實現(xiàn)氣門正時的連續(xù)可變。而1.4升發(fā)動機的正時相位調(diào)節(jié)范圍可達(dá)20°凸輪軸角或40°曲軸角,為發(fā)動機在減少排放和燃油消耗,以及改善動力性能表現(xiàn)上提供了積極的“可變”保障。

搭載1.4TFSI發(fā)動機的車型

-- 奧迪A1

奧迪 奧迪(進(jìn)口) 奧迪A1 2013款 30 TFSI Sportback Urban

奧迪 奧迪(進(jìn)口) 奧迪A1 2012款 1.4 TFSI Ego plus

-- 奧迪A3

奧迪 奧迪(進(jìn)口) 奧迪A3 2012款 Sportback 1.4T 舒適型

奧迪 奧迪(進(jìn)口) 奧迪A3 2013款 基本型

  這臺EA111型號的1.4升發(fā)動機的頂端位置在未來將由EA211發(fā)動機所取代,EA211型號的1.4TFSI發(fā)動機在技術(shù)上更為先進(jìn),閉缸技術(shù)的引進(jìn)得以進(jìn)一步提升該發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性,但現(xiàn)在,屬于它的時代還沒來 。

帶有閉缸技術(shù)的EA211型號1.4升渦輪增壓直噴發(fā)動機

  基于大眾橫置模塊化MQB平臺而全新研發(fā)的代號為EA211的1.4T渦輪增壓發(fā)動機,與目前大眾普遍使用的代號為EA111的1.4T發(fā)動機不同的是,它采用了全鋁的缸體,因此整機的重量會更小,最為重要的是,技術(shù)人員在此基礎(chǔ)上加入了一套ACT主動氣缸管理系統(tǒng),可以在一定條件下關(guān)閉兩個氣缸而只由另外兩個氣缸運行。

奧迪 奧迪(進(jìn)口) 奧迪A3 2013款 基本型

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依靠奧迪的AVS系統(tǒng)來實現(xiàn)閉缸

  閉缸技術(shù)其實算不上一個全新的技術(shù),克萊斯勒、本田的車型上都擁有此技術(shù),但是目前它主要應(yīng)用在缸數(shù)較多的V6和V8發(fā)動機上,而此次將其下放到一臺4缸小排量發(fā)動機上則尚屬首次。

奧迪 奧迪(進(jìn)口) 奧迪a8 2013款 s8 4.0tfsi quattro

  這臺擁有閉缸技術(shù)的1.4T發(fā)動機應(yīng)該說很好的借鑒了奧迪的AVS可變氣門升程技術(shù),這套AVS系統(tǒng)簡單的說就是通過切換兩個不同角度的凸輪而實現(xiàn)針對不同工況下對氣門升程和正時的改變。閉缸系統(tǒng)只需要將AVS系統(tǒng)中的高角度凸輪更換成沒有升程的凸輪即可,而在奧迪V8 4.0TFSI上已經(jīng)應(yīng)用了此項閉缸技術(shù)。

雙缸運行下會導(dǎo)致振動和溫度分布不均等問題

  當(dāng)把這項技術(shù)植入到一臺四缸發(fā)動機后,一個很棘手的問題也就隨之而來了——振動。在中低負(fù)荷時,系統(tǒng)會自動關(guān)閉2、3缸的進(jìn)、排氣門,只有1、4缸在推動曲軸旋轉(zhuǎn)。根據(jù)四缸機1-3-4-2的做功順序,在只有兩個氣缸工作的情況下,發(fā)動機的做功間隔角達(dá)到了360度,再加上1、4缸工作時是同上同下的,這必然會導(dǎo)致發(fā)動機產(chǎn)生較大幅度的振動,從而影響舒適性。

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  中間的2、3缸停止了做功,也就不會再產(chǎn)生熱量,此時只由機體兩端的1、4缸繼續(xù)工作,這樣又導(dǎo)致缸體的溫度分布不均,如何應(yīng)對由此問題產(chǎn)生的缸體變形等一系列問題也是擺在技術(shù)人員面前的一道難題。

  這臺1.4T發(fā)動機最大功率140馬力,同時配備stop-start、能量回收技術(shù)。搭載在奧迪A3上0~100公里/小時的加速時間不到8秒。奧迪針對諸多國家道路行駛狀況的調(diào)查,確定了一個最優(yōu)的關(guān)閉氣缸的時刻,即在發(fā)動機1250-4000rpm以及扭矩在25~100!っ椎臈l件下啟動這套閉缸系統(tǒng)。當(dāng)駕駛者踩下油門踏板時,關(guān)閉的2個氣缸將在13-36毫秒內(nèi)迅速恢復(fù)工作,該系統(tǒng)可以智能檢測車輛所處的交通環(huán)境以及擁堵情況,智能禁用關(guān)閉氣缸的功能。駕駛員可從儀表盤的多功能顯示器上得知汽車當(dāng)前是兩缸運行還是四缸運行。

EA211型號1.4TSI可變氣缸發(fā)動機工作原理


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油耗并不會降低一半

  關(guān)閉2、3缸以后,可以使新奧迪A3的百公里綜合油耗降低0.4L左右,在第三擋或第四擋以50km/h的速度勻速行駛時,其百公里節(jié)油量可達(dá)1L。在以五擋70km/h的速度行駛時,該系統(tǒng)也可將百公里油耗降低0.7L?梢钥吹剑m然關(guān)閉了一半的氣缸,但是油耗并不會降低一半。這是因為不做功的2、3缸依然要隨著曲軸繼續(xù)往復(fù)運動,消耗了一部分能量,同時相對復(fù)雜的用車環(huán)境也導(dǎo)致了發(fā)動機不可能經(jīng)常工作在最具經(jīng)濟性的區(qū)間內(nèi)。

文章標(biāo)簽: 發(fā)動機技術(shù)
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