解析大众1.4T发动机闭缸技术 振动是难题

2012-03-14 15:40:12来源: 互联网

    大众在此次日内瓦车展上公布了一款更加经济节能的车型——POLO BlueGT,而它最大的亮点就是搭载了一台拥有闭缸技术的1.4T发动机。

    该车使用了基于大众横置模块化MQB平台而全新研发的代号为EA211的1.4T涡轮增压发动机,与目前大众普遍使用的代号为EA111的1.4T发动机不同的是,它采用了全铝的缸体,因此整机的重量会更小,最为重要的是,技术人员在此基础上加入了一套ACT主动气缸管理系统,可以在一定条件下关闭两个气缸而只由另外两个气缸运行。

● 依靠奥迪的AVS系统来实现闭缸

    闭缸技术其实算不上一个很新鲜的玩意,在奥迪、克莱斯勒、本田的车型上都拥有此技术,但是目前它主要应用在缸数较多的V6和V8发动机上,而此次将其下放到一台4缸小排量发动机上则尚属首次。

    大众的这台拥有闭缸技术的1.4T发动机应该说很好的借鉴了奥迪的AVS可变气门升程技术,这套AVS系统简单的说就是通过切换两个不同角度的凸轮而实现针对不同工况下对气门升程和正时的改变。闭缸系统只需要将AVS系统中的高角度凸轮更换成没有升程的凸轮即可,而在奥迪V8 4.0TFSI上已经应用了此项闭缸技术。

● 双缸运行下会导致振动和温度分布不均等问题

    但是当把这项技术植入到一台四缸发动机后,一个很棘手的问题也就随之而来了——振动。在中低负荷时,系统会自动关闭2、3缸的进、排气门,只有1、4缸在推动曲轴旋转。根据四缸机1-3-4-2的做功顺序,在只有两个气缸工作的情况下,发动机的做功间隔角达到了360度,再加上1、4缸工作时是同上同下的,这必然会导致发动机产生较大幅度的振动,从而影响舒适性。

    中间的2、3缸停止了做功,也就不会再产生热量,此时只由机体两端的1、4缸继续工作,这样又导致缸体的温度分布不均,如何应对由此问题产生的缸体变形等一系列问题也是摆在技术人员面前的一道难题。

    这台1.4T发动机最大功率140马力,同时配备stop-start、能量回收技术。搭载在POLO BlueGT上0-100公里的加速时间不到8秒。大众针对诸多国家道路行驶状况的调查,确定了一个最优的关闭气缸的时刻,即在发动机1250-4000rpm以及扭矩在25-100N·m的条件下启动这套闭缸系统。当驾驶者踩下油门踏板时,关闭的2个气缸将在13-36毫秒内迅速恢复工作,该系统可以智能检测车辆所处的交通环境以及拥堵情况,智能禁用关闭气缸的功能。驾驶员可从仪表盘的多功能显示器上得知汽车当前是两缸运行还是四缸运行。

● 油耗并不会降低一半

    关闭2、3缸以后,可以使POLO BlueGT的百公里综合油耗降低0.4L左右,在第三档或第四档以50km/h的速度匀速行驶时,其百公里节油量可达1L。在以五档70km/h的速度行驶时,该系统也可将百公里油耗降低0.7L。可以看到,虽然关闭了一半的气缸,但是油耗并不会降低一半。这是因为不做功的2、3缸依然要随着曲轴继续往复运动,消耗了一部分能量,同时相对复杂的用车环境也导致了发动机不可能经常工作在最具经济性的区间内。

总结:

    大众是首次将闭缸技术应用在一台4缸发动机上,之前也鲜有其它厂家涉足,如果能把振动等一系列问题很好的加以解决,该项技术还是具有很广阔的应用前景的。在混合动力系统还难以大规模普及的今日,此项技术的成功应用也说明人们在挖掘传统内燃机的节能潜力上又向前迈出了一步。

关键字:解析  大众  技术  振动

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2012/0314/article_5206.html
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