溯本求源 你所不知道的1.4TSI所采用的技術(shù)工藝

獨(dú)立的冷卻液循環(huán)泵

由電機(jī)帶動(dòng)的冷卻液循環(huán)泵

　　通過電機(jī)帶動(dòng)的冷卻液循環(huán)泵是大眾這款EA111系列1.4TSI發(fā)動(dòng)機(jī)的一大特色，這個(gè)泵通過螺栓固定在缸體上，安裝在進(jìn)氣歧管下面，是獨(dú)立冷卻系統(tǒng)的核心部分。它根據(jù)負(fù)荷來操作控制，將冷卻液通過前端的泵口從附加散熱器中吸出，泵入進(jìn)氣歧管內(nèi)的冷卻器和另一側(cè)的渦輪增壓器。

拆卸下來的冷卻液循環(huán)泵

　　這套冷卻液循環(huán)泵會在不同發(fā)動(dòng)機(jī)工況下，由行車電腦控制進(jìn)行智能的工作，它在下面幾種情況下會被開啟：

　　1、每次發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后的短時(shí)間內(nèi)

　　2、輸出扭矩持續(xù)在100Nm以上的時(shí)候

　　3、進(jìn)氣歧管內(nèi)增壓空氣溫度持續(xù)超過50°C

　　4、兩個(gè)增壓空氣溫度傳感器（分別位于進(jìn)氣歧管的冷卻器前后）之間的溫差小于 8°C

　　5、發(fā)動(dòng)機(jī)每工作120s，其工作10s，避免渦輪增壓器產(chǎn)生熱量積聚

　　6、關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后，根據(jù)邁普圖*決定從0至480s之間的工作時(shí)間，避免渦輪增壓器過熱而產(chǎn)生故障（*邁普圖存于電腦程序中，是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣溫度、壓力和其他工況來確定循環(huán)泵工作延時(shí)的一個(gè)三維函數(shù)）

獨(dú)立循環(huán)中循環(huán)水的兩個(gè)回路：冷卻器（上）和渦輪增壓器（下）

　　采用獨(dú)立電機(jī)帶動(dòng)水泵的冷卻系統(tǒng)優(yōu)勢顯而易見，由于并不直接通過曲軸的動(dòng)力進(jìn)行工作，發(fā)動(dòng)機(jī)在長時(shí)間高速行駛后，車主如果直接熄火，這套獨(dú)立的冷卻液循環(huán)泵仍會會自動(dòng)繼續(xù)工作一段時(shí)間，消除了渦輪增壓器因過熱產(chǎn)生的故障隱患。另外，在發(fā)動(dòng)機(jī)沒有大負(fù)荷運(yùn)作時(shí)，這套系統(tǒng)也會根據(jù)情況停止工作，達(dá)到節(jié)能的目的。

用于增壓空氣水冷的冷卻器

　　獨(dú)立循環(huán)中，冷卻液經(jīng)循環(huán)泵流過位于進(jìn)氣歧管內(nèi)的冷卻器，這個(gè)冷卻器的作用是為增壓后的空氣進(jìn)行散熱，這也是這臺1.4TSI發(fā)動(dòng)機(jī)的特別設(shè)計(jì)之一。

冷卻器和增壓空氣通道結(jié)構(gòu)解剖圖

　　我們知道，氣體在被壓縮的時(shí)候溫度會上升，比如打氣筒在打氣的時(shí)候底部會發(fā)熱。經(jīng)過渦輪增壓器的空氣與之類似，氣體受到壓縮，再加上經(jīng)過高溫渦輪時(shí)的部分熱傳導(dǎo)作用，增壓后的空氣溫度會很高。高溫氣體由于受熱而膨脹，因此有必要對增壓后的空氣進(jìn)行冷卻，以提高單位體積空氣中的氧氣“濃度”，進(jìn)而提高燃燒效率。

拆卸下來的冷卻器

　　雖然水冷是十分理想的散熱的方式，但并沒有在增壓空氣冷卻中得到非常廣泛采用，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)不但對密封性要求較高，還需要增加特別設(shè)計(jì)的循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，對成本和技術(shù)都有要求，因此很多廠商的發(fā)動(dòng)機(jī)通過機(jī)艙前的中冷器進(jìn)行風(fēng)冷，其弊端是增加了更大的體積和重量。而EA111的1.4TSI發(fā)動(dòng)機(jī)通過上面提到的獨(dú)立電機(jī)冷卻液循環(huán)泵和冷卻器的精巧設(shè)計(jì)，較為理想的解決了這一問題。

冷卻器的工作原理
（實(shí)線為增壓空氣，虛線為冷卻液；紅色代表較高溫度，藍(lán)色代表較低溫度）

　　為壓縮空氣進(jìn)行冷卻的冷卻器由許多鋁葉片組成，在里面有冷卻液流過的管路。熱空氣流過鋁制葉片，將熱量傳導(dǎo)給在內(nèi)部循環(huán)的冷卻液，然后冷卻液再被泵入車輛進(jìn)氣口前端的散熱器來冷卻。經(jīng)過冷卻后的增壓空氣，壓力值在最高可達(dá)1.8bar的條件下，氣體溫度僅比空氣溫度高20-25°C，冷卻效果非常好。

　　雖然原理看似簡單，但由于冷卻器聯(lián)通著進(jìn)氣歧管，是增壓空氣的必經(jīng)之路，所以對密封性能要求較高。大眾這款1.4TSI發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻器采用了波蘭制造的進(jìn)口件，在冷卻器的后部有一個(gè)密封條，這個(gè)密封條保證冷卻器和進(jìn)氣歧管之間的密封，同時(shí)為冷卻器提供支撐；同樣在冷卻器和進(jìn)氣歧管的接合部分也有類似的密封條，再通過6個(gè)螺栓將冷卻器固定鑲嵌在進(jìn)氣歧管內(nèi)，達(dá)到了很好的密封效果。

　　這套水冷式壓縮空氣冷卻器相對于其他散熱方式的優(yōu)點(diǎn)在于：

　　1、占用的體積更??；

　　2、水冷的效果要比空冷更好；

　　3、相對獨(dú)立的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)在溫度傳感器的監(jiān)控下工作，冷卻液循環(huán)泵可以通過需要進(jìn)行合理的控制。