互聯(lián)網 追夢流星雨1 汽車構造維修 2007-10-31
說到TFSI技術,最早可追溯到2004年。那年,奧迪公司將2.0T FSI分層直接噴射增壓汽油機推向市場,這是該公司第一次在直噴式汽油機上應用廢氣渦輪增壓技術。EA888系列的1.8T FSI分層直接噴射增壓汽油機是奧迪公司專為A級車研發(fā)的高性能發(fā)動機, 無論從技術水平、動力性、燃油經濟性以及環(huán)保等方面都居世界領先地位。該發(fā)動機2007年初才裝備到新款奧迪A3上。值得業(yè)內人士關注的是,這種最新型的直噴式汽油機是在全新設計的發(fā)動機結構基礎上應用了升級版的增壓燃油分層直接噴射(T-FSI)燃燒過程,能夠提供更大的低速扭矩和實現(xiàn)更低的燃油消耗。同時,新一代的發(fā)動機管理系統(tǒng)和噴油系統(tǒng)高壓部件還能滿足未來更嚴格的排放法規(guī)要求。 發(fā)動機的主要尺寸和特性數(shù)據(jù) 表1中列出了1.8T FSI發(fā)動機主要尺寸和技術數(shù)據(jù),并與速騰、帕薩特上所使用的1.8-5V-T-MPI發(fā)動機機進行對比。在圖1所示的發(fā)動機橫剖圖中,我們可以看出它比老機型明顯緊湊,而且在采用了平衡軸傳動機構和高壓噴射系統(tǒng)后,發(fā)動機質量并沒有增加。 發(fā)動機性能改進 試驗結果顯示,在選定的10 MPa噴油壓力下靜態(tài)流量為15 cm3/s時,采用6個噴孔和最短噴孔長度的噴油嘴結構是最理想的。而選擇最大噴油壓力為15 MPa則使得噴油器能夠實現(xiàn)最小和最大噴油量之間大的噴油量跨度,并從而獲得對噴油定時進行精細優(yōu)化的空間。這樣就使得發(fā)動機低負荷時最小油量的混合氣形成更加理想,高負荷時改變噴油參數(shù)的可能性也大大增加,特別是全負荷工況的混合氣形成得到了明顯改善,燃油消耗和排放也大大降低。由于混合氣良好的均質化,即使在極限條件下也會避免出現(xiàn)例如提前點火等無法控制的燃燒出現(xiàn)。同時,通過應用雙次噴射使混合氣均質化獲得了更多的優(yōu)點。由于將燃油量分配到進氣行程和壓縮行程進行噴射,從而促使燃油與新鮮空氣可以更加均勻的混合。但是,應用雙次噴射會受到一定條件的制約:負荷太低時受到噴油系統(tǒng)最小噴油量的限制;而當發(fā)動機在3000r/min時又受到電控單元輸出功率及再充電時間的限制。 在從怠速到3000 r/min的特性曲線場范圍內,滾流閥是始終關閉的,以確保形成良好的混合氣和穩(wěn)定的燃燒狀態(tài),從而能夠在部分負荷時應用較高的殘余廢氣穩(wěn)定運行,并保持理想的燃燒效率。發(fā)動機在高負荷時,由于強烈的充量運動使燃油獲得良好的均質化,燃燒速度提高,從而使50%能量轉換點出現(xiàn)在較早的相位,Pmi的標準偏差也明顯減小。這樣,發(fā)動機在保持低噪聲運行的同時達到了較高的平均有效壓力。 從圖6上可以清楚地看到,發(fā)動機排量修改后在平均有效壓力方面的提高是非常明顯的。由于在2.0T FSI汽油機上應用了汽油直接噴射,與采用進氣道噴射的增壓汽油機相比,低轉速時的平均有效壓力得到了非常明顯的改善。新型1.8T FSI汽油機的開發(fā)是通過優(yōu)化缸內充量運動使起步扭矩得到了進一步提高,特別是在動態(tài)扭矩建立方面的改善更加顯著,這對提高汽車加速性能是非常重要的。 4.動態(tài)加速性能 由于1.8T FSI汽油機的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)扭矩建立較快,從而獲得良好的行駛動力性。以裝備該發(fā)動機的奧迪A3為例(圖8),當該車在最高的兩個檔位時,新歐洲行駛循環(huán)(NEFZ)燃油消耗和機動性,并將2.0T FSI汽油機和1.8T-MPI進氣道噴射汽油機進行比較。與1.8T-MPI汽油機相比,1.8T FSI汽油機的行駛動力性稍有改善,但是其燃油消耗量卻降低了0.8 L/100km,這相當于在舒適性明顯提高和駕駛機動性得到改善的同時燃油消耗卻降低了9%。 1.8T FSI汽油機是2004年首次推出2.0T FSI汽油機以后大眾公司在汽油機戰(zhàn)略中的一個里程碑,其再次顯示出增壓直接噴射汽油機技術未來所具有的潛力。 |
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