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分析1.8L TFSI涡轮增压汽油直喷发动机

发布时间:2012年05月29日 12:12 | 进入汽车论坛 | 来源:搜狐汽车 | 手机看视频


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  大众一汽发动机(大连)有限公司生产的EA888系列1.8l TFSI涡轮增压汽油直喷发动机是德国大众汽车集团旗下的奥迪公司开发的新一代发动机。该发动机项目在中国大连是与奥迪公司在欧洲的项目同步进行的。这种发动机在大众一汽发动机(大连)有限公司的生产标志着拥有德国奥迪最新技术的TFSI发动机国产化的圆满成功。

  EA888系列1.8l TFSI涡轮增压燃油直喷发动机为直列4缸4阀汽油发动机。它实现了高性能、高技术、节能及环保的完美结合。

分析1.8l TFSI涡轮增压汽油直喷发动机
图1:EA888系列1.8l TFSI涡轮增压汽油直喷发动机

  用户能够从EA888 1.8l TFSI涡轮增压汽油直喷发动机得到的益处归纳如下:

● 输出更高的扭矩和功率,输出扭矩比目前的1.8l TMPI提高20%

  缸内容积: 1.798cm3

  功率: 118KW 转速:5000-6200转/每分

  扭矩: 250牛顿米 转速:1500-4200转/每分

分析1.8l TFSI涡轮增压汽油直喷发动机
图2:1,8TFSI涡轮增压汽油直喷发动机功率扭矩图

  此发动机配备了按需控制的燃油供给系统,可变进气歧管帆板以及进气凸轮轴连续可调装置。与传统发动机相比,它能够根据需要适时、精确地将燃油直接喷入发动机气缸内并实现燃烧,从而获得低转速时大扭矩的性能(转速:1500转/分钟;扭矩:250牛顿米)。而且在转速1500-4200转/分钟范围内保持大扭矩特性,这就提高了速度和加速度与档位的弹性,尤适用中国用户低速挂高档的习惯。

● 节省燃油

  与目前的1,8l TMPI发动机相比,1,8l TFSI发动机燃油消耗量要降低6%左右. 这是因为TFSI发动机拥有两大节省燃油关键要素:涡轮增压技术和燃油精确控制技术。

首先,介绍一下TFSI涡轮增压燃油直喷发动机的涡轮增压技术。涡轮增压器相当于一个空气压缩机,它利用发动机排出的废气作为推动涡轮的动力,涡轮带动叶轮,将空气压缩进入汽缸,随着发动机转速的加快,空气被压缩的程度就越大,发动机的进气量也就相应得到增加,空气增多,燃烧自然更彻底,排放更干净。因此,涡轮增压器不仅可以在提供更好的燃油经济性的基础上增加发动机的输出功率,保证驾驶乐趣,还可以满足环保的要求,这是其省油的技术秘诀之一。

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图3:涡轮增压器

  其次,再介绍一下燃油精确控制概念,这是其省油的另一秘诀。在此款TFSI直喷燃油发动机中,进气凸轮轴端部四边形结构的一周旋转在滚动挺杆的作用下实现了高压泵的四次往复运动,并且在油压阀和行车电脑的精确配合下,实现了不同工况不等量燃油的缸内喷射过程。燃油精确控制概念是指在高压泵进行一次往复运动的过程中,行车电脑会根据当前工况条件控制燃油控制阀适时打开和关闭燃油高压泵的进口阀。

在高负载工况下,燃油控制阀会在高压泵的吸油过程结束后进行压缩过程时及早关闭高压泵的进口阀并打开出口阀,将较多的燃油通过电磁喷射阀喷射到缸内。而在低负载工况下,燃油控制阀会在高压泵的吸油过程结束后进行压缩过程时,在行车电脑的控制下保持高压泵的进口阀的开启状态和出口阀的闭合状态,将过多的燃油通过高压泵进口阀排回到从油箱来的储油管中。而在随后的进口阀闭合和出口阀开启状态下,保证缸内做功所必须的燃油还会喷射到缸内。这种受精确控制的缸内直喷必然节省大量燃油的消耗。

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图4:燃油供给系统

  再次,此款发动机的电磁喷射阀所喷射的燃油是夹角为50度的6股喷射流。与普通电喷阀所产生的喷射流相比,喷射流形式更可控,更能减少燃油在火花塞周围的稀释。从而提高燃油的利用率。

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图5:燃油的缸内喷射

● 环保

  EA888系列1,8l TFSI涡轮增压燃油直喷发动机排放已经达到欧4尾气排放标准。此款发动机在提供更大的输出功率和扭矩的同时,进一步提高了发动机的燃油经济性并降低排放。在2008年绿色奥运的号召下,此种高性能环保型汽油发动机必将在竞争日益激烈的国内发动机市场占有一席之地。

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表1:欧盟汽车尾气排放标准

  从以上表格中可以看出对汽油发动机欧3排放标准是在2001年1月1日在欧盟国家开始实施,其标准为一氧化碳每公里排放2.3克。而欧4排放标准是在2006年1月1日在欧盟国家开始实施,其标准为一氧化碳每公里排放1克。

● 运转噪音低

  EA888系列1,8TFSI涡轮增压燃油直喷发动机拥有以下特殊部件和结构,从而增加发动机结构的刚度和稳定性,减少了发动机的振动,从而达到了降低噪声的目的。

  a. 两根平衡轴

  在发动机缸体内安放两个平衡轴,利用两根平衡轴自身的旋转抵消发动机的震动,增强发动机动平衡状态特性,从而降低噪音和减小油底壳内出来的机油泡沫。

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图6:带有双平衡轴的缸体

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图7:平衡轴的驱动

  b. 轴瓦和瓦盖在曲轴箱中的固定

  目前市场上传统发动机每个轴瓦上有两个螺栓,实现轴瓦在缸体上垂直方向的固定;此款新型发动机在此基础上又多加了六个螺栓,增加了轴瓦在缸体上水平方向的固定。这种结构设计不仅减小轴瓦径向窜动,而且增加了发动机的刚性从而减小其震动。

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图8:轴瓦在缸体上的垂直和水平固定

● 维护简单且体积小,

  在EA888系列1,8TFSI涡轮增压燃油直喷发动机上,曲轴和凸轮轴的控制传动,曲轴和平衡轴的传动,曲轴和机油泵的传动都是由链条完成。这种链条传动替代了传统的皮带传动,从而免去烦琐的维护和更换工作。

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图9:链条传动

  此外此款新型发动机仅用一个铝合金附属支架承载着发电机、空调压缩机、自动皮带张紧器、机油滤清器。这种结构设计与目前市场上传统的每个零件都有一个支架的发动机相比,不但节省了零件降低了造价,并且节约了安装空间,且便于更换。

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图10:铝合金附属支架

  目前纵置发动机和横置发动机在设计上是固定的,可更换性很小。但此款新型发动机不但可以装在不同车型上还可以横置纵置调换。只要改变其三个部件就可以从横置换成纵置:下部油底壳、进气歧管、排气歧管/涡轮增压器总成。这种可置换设计理念可大大增加此款新型发动机的适用车型。此款发动机可装配的车型如下:A0级车(横置), A级车(横置), B级车(横置), B级车(纵置), C级车(纵置)。此外发动机与罩盖之间保持相当的距离,发生事故时罩盖使行人得到缓冲空间,减小伤害. 

● 目前所装配车型:

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图6:一汽大众迈腾

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图7:上海大众斯柯达品牌下的明锐

  首批国产EA888系列1,8l TFSI涡轮增压燃油直喷发动机将配置在一汽大众的迈腾和上海大众斯柯达品牌下的明锐两款新车上。

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