這臺發(fā)動機搭載于奧迪A1和奧迪A3車型中,不過,在國內,它成名于大眾第六代高爾夫,以先進動力技術而聞名,從氣缸的參數來看,這臺發(fā)動機不過是在1.2TFSI基礎之上擴缸而成(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,發(fā)動機電腦可以根據不同的工況對進排氣門的開啟時刻進行調整,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1.4TFSI發(fā)動機參數 | |
氣缸排列形式 | 直列四缸 |
進氣形式 | 渦輪增壓 |
排量(ml) | 1390 |
缸徑(mm) | 76.5 |
行程(mm) | 75.6 |
最大功率(馬力/轉每分鐘) | 122/5000 |
最大扭矩(!っ/轉每分鐘) | 200/1500~4000 |
缸蓋/缸體材質 | 鋁/鐵 |
特有技術 | 缸內直噴,雙冷卻循環(huán) |
與上面1.2升發(fā)動機相同的是在冷卻系統方面,這臺發(fā)動機同樣采用了兩套獨立的冷卻系統:一套主要用于發(fā)動機自身冷卻的發(fā)動機冷卻系統,這套系統中的水泵通過皮帶和曲軸相連接,直接靠發(fā)動機動力實現冷卻液的循環(huán),也可稱為主循環(huán);另一套冷卻系統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)泵驅動冷卻液實現的獨立循環(huán)系統,也可稱為副循環(huán)。
而這套副循環(huán)采用的獨立電動水泵的冷卻系統優(yōu)勢顯而易見,由于并不直接通過曲軸的動力進行工作,因此,在調配上會更加靈活,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。
在應對進氣冷卻方面,1.4TFSI發(fā)動機依舊采用了進氣歧管處的冷熱交換器進行降溫,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)動機的結構優(yōu)化而言起到積極的作用。
1.4TFSI發(fā)動機的可變正時系統可以對進氣側氣門進行開啟和關閉時刻的調整。通過電磁閥調整油壓,控制安裝在進氣凸輪軸端的葉片槽式調節(jié)器,實現對氣門開啟和關閉時刻的調整。
電磁閥根據ECU的指令,通過改變機油液壓實現對于內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化為輸送至葉片槽式調節(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動調節(jié)器中的葉片,帶動凸輪軸旋轉改變進氣相位實現氣門正時的“提前”或者“滯后”,從而實現氣門正時的連續(xù)可變。而1.4升發(fā)動機的正時相位調節(jié)范圍可達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A3
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)動機在技術上更為先進,閉缸技術的引進得以進一步提升該發(fā)動機的燃油經濟性,但現在,屬于它的時代還沒來 。
● 帶有閉缸技術的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,技術人員在此基礎上加入了一套ACT主動氣缸管理系統,可以在一定條件下關閉兩個氣缸而只由另外兩個氣缸運行。
◆ 依靠奧迪的AVS系統來實現閉缸
閉缸技術其實算不上一個全新的技術,克萊斯勒、本田的車型上都擁有此技術,但是目前它主要應用在缸數較多的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。
這臺擁有閉缸技術的1.4T發(fā)動機應該說很好的借鑒了奧迪的AVS可變氣門升程技術,這套AVS系統簡單的說就是通過切換兩個不同角度的凸輪而實現針對不同工況下對氣門升程和正時的改變。閉缸系統只需要將AVS系統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上已經應用了此項閉缸技術。
◆ 雙缸運行下會導致振動和溫度分布不均等問題
當把這項技術植入到一臺四缸發(fā)動機后,一個很棘手的問題也就隨之而來了——振動。在中低負荷時,系統會自動關閉2、3缸的進、排氣門,只有1、4缸在推動曲軸旋轉。根據四缸機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到了360度,再加上1、4缸工作時是同上同下的,這必然會導致發(fā)動機產生較大幅度的振動,從而影響舒適性。
中間的2、3缸停止了做功,也就不會再產生熱量,此時只由機體兩端的1、4缸繼續(xù)工作,這樣又導致缸體的溫度分布不均,如何應對由此問題產生的缸體變形等一系列問題也是擺在技術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。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查,確定了一個最優(yōu)的關閉氣缸的時刻,即在發(fā)動機1250-4000rpm以及扭矩在25~100牛·米的條件下啟動這套閉缸系統。當駕駛者踩下油門踏板時,關閉的2個氣缸將在13-36毫秒內迅速恢復工作,該系統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
◆ 油耗并不會降低一半
關閉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1L。在以五擋70km/h的速度行駛時,該系統也可將百公里油耗降低0.7L?梢钥吹,雖然關閉了一半的氣缸,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)往復運動,消耗了一部分能量,同時相對復雜的用車環(huán)境也導致了發(fā)動機不可能經常工作在最具經濟性的區(qū)間內。
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