溯本求源 你所不知道的1.4TSI所采用的技术工艺

2010-12-19 20:38:19来源: 车168
  你知道1.4TSI发动机可以在低温状态下的使用分层燃烧实现高压分层启动吗?你知道1.4TSI发动机的进气系统同样具有可变气门正时技术吗?你知道1.4TSI发动机的涡轮增压拥有一套独立的冷却系统吗?经过了1.4TSI发动机的全程拆解,让我们也发掘出TSI发动机内部,在技术、工艺上许多并不为人所知的优势和特点。下面,车168就为大家揭秘那些你所不知道的1.4TSI。

独立的冷却液循环泵


由电机带动的冷却液循环泵

  通过电机带动的冷却液循环泵是大众这款EA111系列1.4TSI发动机的一大特色,这个泵通过螺栓固定在缸体上,安装在进气歧管下面,是独立冷却系统的核心部分。它根据负荷来操作控制,将冷却液通过前端的泵口从附加散热器中吸出,泵入进气歧管内的冷却器和另一侧的涡轮增压器。

拆卸下来的冷却液循环泵

  这套冷却液循环泵会在不同发动机工况下,由行车电脑控制进行智能的工作,它在下面几种情况下会被开启:

  1、每次发动机启动后的短时间内

  2、输出扭矩持续在100Nm以上的时候

  3、进气歧管内增压空气温度持续超过50°C

  4、两个增压空气温度传感器(分别位于进气歧管的冷却器前后)之间的温差小于 8°C

  5、发动机每工作120s,其工作10s,避免涡轮增压器产生热量积聚

  6、关闭发动机后,根据迈普图*决定从0至480s之间的工作时间,避免涡轮增压器过热而产生故障(*迈普图存于电脑程序中,是根据发动机的进气温度、压力和其他工况来确定循环泵工作延时的一个三维函数)

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独立循环中循环水的两个回路:冷却器(上)和涡轮增压器(下)

  采用独立电机带动水泵的冷却系统优势显而易见,由于并不直接通过曲轴的动力进行工作,发动机在长时间高速行驶后,车主如果直接熄火,这套独立的冷却液循环泵仍会会自动继续工作一段时间,消除了涡轮增压器因过热产生的故障隐患。另外,在发动机没有大负荷运作时,这套系统也会根据情况停止工作,达到节能的目的。

用于增压空气水冷的冷却器

  独立循环中,冷却液经循环泵流过位于进气歧管内的冷却器,这个冷却器的作用是为增压后的空气进行散热,这也是这台1.4TSI发动机的特别设计之一。


冷却器和增压空气通道结构解剖图

  我们知道,气体在被压缩的时候温度会上升,比如打气筒在打气的时候底部会发热。经过涡轮增压器的空气与之类似,气体受到压缩,再加上经过高温涡轮时的部分热传导作用,增压后的空气温度会很高。高温气体由于受热而膨胀,因此有必要对增压后的空气进行冷却,以提高单位体积空气中的氧气“浓度”,进而提高燃烧效率。


拆卸下来的冷却器

  虽然水冷是十分理想的散热的方式,但并没有在增压空气冷却中得到非常广泛采用,因为这种结构不但对密封性要求较高,还需要增加特别设计的循环水冷却系统,对成本和技术都有要求,因此很多厂商的发动机通过机舱前的中冷器进行风冷,其弊端是增加了更大的体积和重量。而EA111的1.4TSI发动机通过上面提到的独立电机冷却液循环泵和冷却器的精巧设计,较为理想的解决了这一问题。


冷却器的工作原理
(实线为增压空气,虚线为冷却液;红色代表较高温度,蓝色代表较低温度)

  为压缩空气进行冷却的冷却器由许多铝叶片组成,在里面有冷却液流过的管路。热空气流过铝制叶片,将热量传导给在内部循环的冷却液,然后冷却液再被泵入车辆进气口前端的散热器来冷却。经过冷却后的增压空气,压力值在最高可达1.8bar的条件下,气体温度仅比空气温度高20-25°C,冷却效果非常好。

车168

 

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  虽然原理看似简单,但由于冷却器联通着进气歧管,是增压空气的必经之路,所以对密封性能要求较高。大众这款1.4TSI发动机的冷却器采用了波兰制造的进口件,在冷却器的后部有一个密封条,这个密封条保证冷却器和进气歧管之间的密封,同时为冷却器提供支撑;同样在冷却器和进气歧管的接合部分也有类似的密封条,再通过6个螺栓将冷却器固定镶嵌在进气歧管内,达到了很好的密封效果。

  这套水冷式压缩空气冷却器相对于其他散热方式的优点在于:

  1、占用的体积更小;

  2、水冷的效果要比空冷更好;

  3、相对独立的冷却液循环系统在温度传感器的监控下工作,冷却液循环泵可以通过需要进行合理的控制。

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关键字:1.4TSI发动机  技术工艺

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2010/1219/article_2972.html
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