大众将为1.4TSI发动机加入汽缸休眠技术

2011-09-06 19:11:16来源: 新浪汽车

  大众在引入缸内直喷、分层燃烧和涡轮增压等技术之后,将为直列四缸汽油机加入ZAS汽缸休眠(可变排量)技术进一步降低油耗和排放。首款使用汽缸休眠技术的发动机将是我们熟悉的1.4 TSI,大众ZAS系统在低负荷和中等负荷工况下将自动对两个汽缸停止供油和停止点火,并让气门保持闭合状态。预计首款使用ZAS技术的1.4 TSI发动机将于2012年年初发布。

  大众表示按照欧洲的油耗测试标准,1.4升TSI发动机在使用ZAS汽缸休眠技术之后每百公里油耗将降低0.4升。在某些特定的驾驶状态下,百公里最高可节省1升燃油。大众将成为首家在批量生产的涡轮增压四缸发动机中引入汽缸休眠技术的汽车制造商

大众1.4 TSI ZAS汽缸休眠技术  

  大众汽缸休眠系统的工作原理

  大众的这套发动机汽缸休眠系统通过一套复杂的控制机构对第二缸和第三缸的工作凸轮进行切换,从而控制第二缸和第三缸的工作状态。凸轮轴控制机构共计四套,在进气凸轮和排气凸轮上各安装两套,对第二缸和第三缸的八个气门进行控制。第二缸和第三缸的凸轮轴为空心轴,第一缸和第四缸的凸轮轴从中穿过,并利用花键带动第二缸和第三缸的凸轮轴一起转动。由于是采用花键连接,因此第二缸和第三缸凸轮轴能够沿着轴线方向在第一缸和第四缸的凸轮轴上左右移动。

 大众1.4 TSI ZAS汽缸休眠技术工作原理  

  在第二缸和第三缸凸轮轴上的每个常规凸轮旁都紧挨着一个与凸轮轴基圆半径相同的零升程凸轮(也就是圆形)。当常规凸轮与气门摇臂上的滚针轴承接触时,气门将实现正常的开闭动作,当切换到零升程凸轮时,气门则处于常闭状态。

  前面提到的凸轮轴控制机构通过第二缸和第三缸凸轮轴上的一个圆柱凸轮控制第二缸和第三缸凸轮轴的左右位置,从而实现常规凸轮和零升程凸轮之间的切换。当凸轮轴控制机构切换到零升程凸轮的同时,发动机控制系统切断供油,进入双缸工作模式。反之,当切换到常规凸轮时,则重新开始供油,进入四缸工作模式。这意味着从双缸到四缸,或者从四缸到双缸的切换仅需凸轮轴转180度就能完成,根据发动机转速的不同约耗时13到36毫秒,并且在整个切换过程中还伴随着点火系统和节气门的调整。

  发动机控制系统通过油门踏板传感器的信号判定驾驶员的意图。如果油门踏板的变化频繁,例如正处于迂回的道路中,或者正在宽敞畅通的道路上激情驾驶,发动机控制系统将不会进入休眠状态。大众发动机休眠控制系统的总质量仅有3千克,其结构非常紧凑,控制机构、凸轮轴和凸轮轴支承都位于发动机缸盖罩内。

  油耗最高降低1升

  按照NEDC欧洲综合油耗测试模式为新款1.4 TSI发动机测得的油耗结果显示,在配备发动机自动休眠技术之后,百公里油耗降低0.4升,每公里二氧化碳排放减少8克。如果再装上发动机自动起停控制系统,在变速箱处于空挡状态下将发动机熄火,那么百公里油耗将降低0.6升。发动机休眠系统在汽车处于中等速度匀速巡航时的节油效果最佳。当速度处于50 km/h,利用三挡或者四挡巡航时,百公里油耗将因为发动机休眠系统降低1升。在70 km/h速度下使用五挡巡航,百公里油耗仍可降低0.7升。

  新款1.4 TSI发动机在涡轮增压系统的帮助下,峰值马力输出达到140 ps,250 Nm的最大扭矩可在1,500 rpm到4,000 rpm之间获得,排放可达到欧洲6号标准。

  发动机拥有出色的输出特性

  当1.4 TSI发动机的转速介于1,400 rpm到4,000 rpm之间时,发动机汽缸休眠控制系统都可启动,双缸状态的发动机扭矩输出将比四缸状态降低25 Nm到75 Nm。在欧洲的燃油经济性测试中,大约有七成的测试距离,汽缸休眠控制系统都处于工作状态,也就是说仅有两个汽缸参与工作。首先,燃烧室中充满了空气,这些新鲜空气令汽缸压力保持在最小的状态,从而降低了能量的损耗。其次,汽缸休眠控制系统将第二缸和第三缸的进排气门关闭之后,曲轴每转一圈仅点一次火。休眠的两个汽缸的活塞由曲轴带动,处于工作状态的第一缸和第四缸提升了工作效率,因为它们拥有更高的工作负荷。

  汽缸休眠对NVH影响小

  驾驶者只有将行车电脑调整到瞬时油耗显示状态,才能察觉到发动机汽缸是否处于休眠状态。否则将难以察觉到该系统的运作,究竟是两个汽缸还是四个汽缸一同发力。新款1.4 TSI发动机拥有极佳的运转平衡性,即便在双缸运转模式下仍然非常安静和平稳。

关键字:大众  加入  汽缸  休眠

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2011/0906/article_4338.html
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