大眾將為1.4TSI發動機加入汽缸休眠技術
大眾在引入缸內直噴、分層燃燒和渦輪增壓等技術之后,將為直列四缸汽油機加入ZAS汽缸休眠(可變排量)技術進一步降低油耗和排放。首款使用汽缸休眠技術的發動機將是我們熟悉的1.4 TSI,大眾ZAS系統在低負荷和中等負荷工況下將自動對兩個汽缸停止供油和停止點火,并讓氣門保持閉合狀態。預計首款使用ZAS技術的1.4 TSI發動機將于2012年年初發布。
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/197250.htm大眾表示按照歐洲的油耗測試標準,1.4升TSI發動機在使用ZAS汽缸休眠技術之后每百公里油耗將降低0.4升。在某些特定的駕駛狀態下,百公里最高可節省1升燃油。大眾將成為首家在批量生產的渦輪增壓四缸發動機中引入汽缸休眠技術的汽車制造商。
大眾1.4 TSI ZAS汽缸休眠技術
大眾汽缸休眠系統的工作原理
大眾的這套發動機汽缸休眠系統通過一套復雜的控制機構對第二缸和第三缸的工作凸輪進行切換,從而控制第二缸和第三缸的工作狀態。凸輪軸控制機構共計四套,在進氣凸輪和排氣凸輪上各安裝兩套,對第二缸和第三缸的八個氣門進行控制。第二缸和第三缸的凸輪軸為空心軸,第一缸和第四缸的凸輪軸從中穿過,并利用花鍵帶動第二缸和第三缸的凸輪軸一起轉動。由于是采用花鍵連接,因此第二缸和第三缸凸輪軸能夠沿著軸線方向在第一缸和第四缸的凸輪軸上左右移動。
1.4 TSI ZAS汽缸休眠技術工作原理
在第二缸和第三缸凸輪軸上的每個常規凸輪旁都緊挨著一個與凸輪軸基圓半徑相同的零升程凸輪(也就是圓形)。當常規凸輪與氣門搖臂上的滾針軸承接觸時,氣門將實現正常的開閉動作,當切換到零升程凸輪時,氣門則處于常閉狀態。
前面提到的凸輪軸控制機構通過第二缸和第三缸凸輪軸上的一個圓柱凸輪控制第二缸和第三缸凸輪軸的左右位置,從而實現常規凸輪和零升程凸輪之間的切換。當凸輪軸控制機構切換到零升程凸輪的同時,發動機控制系統切斷供油,進入雙缸工作模式。反之,當切換到常規凸輪時,則重新開始供油,進入四缸工作模式。這意味著從雙缸到四缸,或者從四缸到雙缸的切換僅需凸輪軸轉180度就能完成,根據發動機轉速的不同約耗時13到36毫秒,并且在整個切換過程中還伴隨著點火系統和節氣門的調整。
發動機控制系統通過油門踏板傳感器的信號判定駕駛員的意圖。如果油門踏板的變化頻繁,例如正處于迂回的道路中,或者正在寬敞暢通的道路上激情駕駛,發動機控制系統將不會進入休眠狀態。大眾發動機休眠控制系統的總質量僅有3千克,其結構非常緊湊,控制機構、凸輪軸和凸輪軸支承都位于發動機缸蓋罩內。
油耗最高降低1升
按照NEDC歐洲綜合油耗測試模式為新款1.4 TSI發動機測得的油耗結果顯示,在配備發動機自動休眠技術之后,百公里油耗降低0.4升,每公里二氧化碳排放減少8克。如果再裝上發動機自動起停控制系統,在變速箱處于空擋狀態下將發動機熄火,那么百公里油耗將降低0.6升。發動機休眠系統在汽車處于中等速度勻速巡航時的節油效果最佳。當速度處于50 km/h,利用三擋或者四擋巡航時,百公里油耗將因為發動機休眠系統降低1升。在70 km/h速度下使用五擋巡航,百公里油耗仍可降低0.7升。
新款1.4 TSI發動機在渦輪增壓系統的幫助下,峰值馬力輸出達到140 ps,250 Nm的最大扭矩可在1,500 rpm到4,000 rpm之間獲得,排放可達到歐洲6號標準。
發動機擁有出色的輸出特性
當1.4 TSI發動機的轉速介于1,400 rpm到4,000 rpm之間時,發動機汽缸休眠控制系統都可啟動,雙缸狀態的發動機扭矩輸出將比四缸狀態降低25 Nm到75 Nm。在歐洲的燃油經濟性測試中,大約有七成的測試距離,汽缸休眠控制系統都處于工作狀態,也就是說僅有兩個汽缸參與工作。首先,燃燒室中充滿了空氣,這些新鮮空氣令汽缸壓力保持在最小的狀態,從而降低了能量的損耗。其次,汽缸休眠控制系統將第二缸和第三缸的進排氣門關閉之后,曲軸每轉一圈僅點一次火。休眠的兩個汽缸的活塞由曲軸帶動,處于工作狀態的第一缸和第四缸提升了工作效率,因為它們擁有更高的工作負荷。
汽缸休眠對NVH影響小
駕駛者只有將行車電腦調整到瞬時油耗顯示狀態,才能察覺到發動機汽缸是否處于休眠狀態。否則將難以察覺到該系統的運作,究竟是兩個汽缸還是四個汽缸一同發力。新款1.4 TSI發動機擁有極佳的運轉平衡性,即便在雙缸運轉模式下仍然非常安靜和平穩。
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