溯本求源 你所不知道的1.4TSI所采用的技術(shù)工藝

　　我們?cè)賮?lái)了解一下TSI發(fā)動(dòng)機(jī)的分層燃燒技術(shù)具體工作原理。首先，發(fā)動(dòng)機(jī)在吸氣行程活塞到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)，ECU控制噴油嘴先進(jìn)行一次小量的噴油，使氣缸內(nèi)形成稀薄混合氣，而在活塞壓縮到上止點(diǎn)時(shí)再進(jìn)行第二次噴油，利用活塞頂?shù)奶厥饨Y(jié)構(gòu)讓火花塞附近出現(xiàn)混合氣相對(duì)濃度較高的區(qū)域，然后利用這部分較濃的混合氣引燃汽缸內(nèi)的稀薄混合氣，從而實(shí)現(xiàn)氣缸內(nèi)的稀薄燃燒，這就可以用更少的燃油達(dá)到同樣的燃燒效果，使得發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗更低。

為什么要取消正常工況下的分層燃燒？

　　分層燃燒的確可以更好的提高低負(fù)荷工況下的燃燒效率，但是它也有一個(gè)較難克服的問(wèn)題。在分層燃燒的過(guò)程中，由于氣缸內(nèi)混合氣的空燃比很低，使氣缸內(nèi)的空氣大大超過(guò)了維持汽缸內(nèi)燃油燃燒所需要的量。在氣缸內(nèi)高溫高壓的環(huán)境下，在未參與反應(yīng)空氣中，氧氣和氮?dú)饩秃苋菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量的氮氧化物。而為了對(duì)付這些氮氧化物，則必須對(duì)現(xiàn)行的三元催化器裝置進(jìn)行全面升級(jí)，才能達(dá)到尾氣排放的標(biāo)準(zhǔn)。升級(jí)尾氣處理系統(tǒng)不僅需要較昂貴的成本，而且使用分層燃燒技術(shù)之后對(duì)燃油質(zhì)量要求也更高，會(huì)導(dǎo)致消費(fèi)者使用成本增加。

　　另外，實(shí)際應(yīng)用中，分層燃燒只是在低轉(zhuǎn)速、低負(fù)荷工況下使用，節(jié)油作用有限，相對(duì)于升級(jí)三元催化和使用高標(biāo)號(hào)燃油所產(chǎn)生的成本，分層燃燒技術(shù)所節(jié)省的燃油并不劃算。大眾在對(duì)制造成本和消費(fèi)者的使用成本進(jìn)行一番權(quán)衡之后，決定在全球范圍內(nèi)取消分層燃燒技術(shù)，只保留了缸內(nèi)直噴均質(zhì)燃燒技術(shù)。所以，沒(méi)有使用分層燃燒技術(shù)的中國(guó)市場(chǎng)其實(shí)并沒(méi)有受到不公平待遇，因?yàn)榇蟊娫谠谌蚍秶家巡辉偈褂梅謱尤紵夹g(shù)。歐洲市場(chǎng)也只有少部分發(fā)動(dòng)機(jī)保留了分層燃燒技術(shù)。

低溫下高壓分層啟動(dòng)

　　所謂的取消了分層燃燒是指在絕大部分情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)只使用均質(zhì)燃燒，但不表示它不能進(jìn)行分層燃燒。比如在東北地區(qū)，天氣氣溫降到零下30度以下時(shí)，點(diǎn)火啟動(dòng)就會(huì)變得比較困難，此時(shí)TSI發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)調(diào)整噴油程序，使用分層燃燒（高壓分層啟動(dòng)）從而保證點(diǎn)火的一次成功。

　　TSI發(fā)動(dòng)機(jī)的供油系統(tǒng)經(jīng)過(guò)改進(jìn)之后，可以在很短的時(shí)間（0.5S）內(nèi)建立起60bar的壓力，因此不需要熱車(chē)，就可以實(shí)現(xiàn)在低溫條件下的高壓分層啟動(dòng)，利用分層燃燒技術(shù)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)不僅能提高低溫天氣下冷啟動(dòng)的成功率，還有利于降低油耗和排放。

氣缸壁使用了網(wǎng)紋珩磨技術(shù)

　　1.4TSI發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸壁還采用了一種在發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)廣泛使用的平臺(tái)網(wǎng)紋珩磨技術(shù)。所謂平臺(tái)網(wǎng)紋珩磨，就是通過(guò)珩磨在氣缸壁表面形成細(xì)小的溝槽，這些溝槽有規(guī)律地排列形成網(wǎng)紋，并由專(zhuān)門(mén)的珩磨工藝削掉溝槽的尖峰，形成微小的平臺(tái)。平臺(tái)網(wǎng)紋珩磨在缸孔表面形成的這種特殊結(jié)構(gòu)有如下優(yōu)點(diǎn)：

　　1.微小的平臺(tái)增加了接觸面積，削掉尖峰，消除了氣缸壁表面的早期快速磨損，提高了表面的耐磨性。

　　2.細(xì)小的溝痕形成良好的儲(chǔ)油空間,并在氣缸壁表面形成良好的油膜，降低了氣缸壁表面與活塞及活塞環(huán)的摩擦，因而可以使用低摩擦力的活塞環(huán)。 而且機(jī)油儲(chǔ)存在細(xì)小的溝痕中能有效減小散失量，進(jìn)而降低了機(jī)油消耗。

　　3.珩磨后在氣缸壁表面形成了無(wú)數(shù)微小的平臺(tái)，增加了缸壁與活塞及活塞環(huán)的接觸面積，加大了缸壁表面的支撐度，減少了缸孔的初期磨損，因此減少了磨合時(shí)間，甚至于不用磨合。

　　此前網(wǎng)上曾有一個(gè)流傳比較廣的一種說(shuō)法：大眾TSI發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸壁網(wǎng)紋珩磨的加工工藝會(huì)造成機(jī)油的過(guò)度消耗。但從平臺(tái)網(wǎng)紋珩磨技術(shù)的特點(diǎn)來(lái)看，它雖然有利于在氣缸壁形成油膜，但并不是造成機(jī)油消耗過(guò)多的原因，機(jī)油儲(chǔ)存在細(xì)小的溝痕中反而可以有效的減小缸內(nèi)機(jī)油的散失量。此外，這種平臺(tái)網(wǎng)紋珩磨技術(shù)并不是TSI發(fā)動(dòng)機(jī)的特有技術(shù)，它在發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域已經(jīng)得到了很廣泛的應(yīng)用，很多同樣使用了網(wǎng)紋珩磨技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)并不存燒機(jī)油的問(wèn)題，因此用它來(lái)解釋TSI發(fā)動(dòng)機(jī)燒機(jī)油并不嚴(yán)謹(jǐn)。

采用開(kāi)放式水套的雙循環(huán)冷卻系統(tǒng)

　　1.4TSI發(fā)動(dòng)機(jī)使用的雙循環(huán)冷卻系統(tǒng)采用雙節(jié)溫器控制，對(duì)于通過(guò)缸體和缸蓋的不同溫度的冷卻水產(chǎn)生一個(gè)分開(kāi)的冷卻水導(dǎo)向，分別對(duì)缸體和缸蓋進(jìn)行大小循環(huán)控制。冷啟動(dòng)時(shí)只在缸體內(nèi)開(kāi)啟小循環(huán)，使得缸體快速加熱，高的缸體溫度有利于減小曲柄連桿機(jī)構(gòu)的摩擦，降低驅(qū)動(dòng)磨損，同時(shí)缸蓋的大循環(huán)并不會(huì)受到干涉，因此冷卻性能更好，降低了進(jìn)氣溫度，同時(shí)提高了充氣效率。

　　結(jié)語(yǔ)：作為同級(jí)中標(biāo)桿的1.4TSI發(fā)動(dòng)機(jī)，確實(shí)擁有眾多的過(guò)人之處。在經(jīng)過(guò)了這次拆解之后，我們也收獲頗豐，通過(guò)拆解，以及和廠(chǎng)家工程師的不斷交流和溝通，我們也真正深入的了解這款發(fā)動(dòng)機(jī)的性能及優(yōu)勢(shì)所在。而車(chē)168拆解選題在未來(lái)也會(huì)一如既往的堅(jiān)持下去，為大家?guī)?lái)更多更專(zhuān)業(yè)的報(bào)道。