黃金分割 大眾1.4TSI拆解之冷卻/增壓篇

　　我們知道，氣體在被壓縮的時(shí)候溫度會(huì)上升，比如打氣筒在打氣的時(shí)候底部會(huì)發(fā)熱。經(jīng)過(guò)渦輪增壓器的空氣與之類(lèi)似，氣體受到壓縮，再加上經(jīng)過(guò)高溫渦輪時(shí)的部分熱傳導(dǎo)作用，增壓后的空氣溫度會(huì)很高。高溫氣體由于受熱而膨脹，因此有必要對(duì)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(lái)的冷卻器

　　雖然水冷是十分理想的散熱的方式，但并沒(méi)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(duì)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(duì)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(guò)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(guò)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(wèn)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(guò)的管路。熱空氣流過(guò)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(chē)輛進(jìn)氣口前端的散熱器來(lái)冷卻。經(jīng)過(guò)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(jiǎn)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(duì)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(lèi)似的密封條，再通過(guò)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(duì)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(duì)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(guò)需要進(jìn)行合理的控制。

你所不知道的TSI——螺絲不同的擰緊值與拆裝順序

排氣歧管與缸體相連的每個(gè)螺栓上緊時(shí)需要的扭矩值都會(huì)不同，而這些扭矩值都是提前由設(shè)計(jì)師設(shè)定好的

　　我們知道，精密設(shè)備在安裝過(guò)程中的一大工藝就是螺栓的緊固。1.4TSI發(fā)動(dòng)機(jī)上的幾乎每一顆螺栓都有其固定的擰緊值，這些數(shù)據(jù)在每一個(gè)機(jī)械自動(dòng)上緊的過(guò)程中，也會(huì)跟隨相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)以及車(chē)輛在數(shù)據(jù)庫(kù)中保存多年時(shí)間，以備將來(lái)在可能出現(xiàn)問(wèn)題或維修時(shí)調(diào)取生產(chǎn)資料。

冷卻器上螺栓的拆卸順序是先兩邊，再中間，裝配的順序是先中間，再兩邊

　　同時(shí)細(xì)心的讀者也可以通過(guò)圖片觀察到，我們?cè)诓鹧b螺栓時(shí)都會(huì)遵循一定的順序，這是為了能夠使零件均勻受力，以保證更好的密封效果。具體的拆卸順序常為先兩邊，再中間的方式；安裝螺栓時(shí)，要先將每一個(gè)螺栓預(yù)擰緊（不擰死），再按先中間再兩邊的方式緊固。

渦輪增壓器冷卻回路

　　通常的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，會(huì)要求車(chē)主在長(zhǎng)時(shí)間高速行駛后不要立即熄火，而是讓發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間。因?yàn)榱⒓聪ɑ?，冷卻液循環(huán)也隨之停止，冷卻液氣化，腐蝕渦輪增壓器；機(jī)油遇到高溫也會(huì)變質(zhì)，失去潤(rùn)滑作用，使得渦輪增壓器損壞。

1.4TSI冷卻液回路

　　前文我們?cè)鲞^(guò)介紹，EA111的1.4TSI渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)依靠獨(dú)立的冷卻液循環(huán)泵，可以在引擎關(guān)閉的情況下繼續(xù)工作最多8分鐘，雖然此時(shí)機(jī)油的循環(huán)停止，但通過(guò)渦輪增壓器冷卻回路依然可以為渦輪進(jìn)行散熱，省去了車(chē)主的麻煩，也在另一方面節(jié)省了怠速時(shí)無(wú)謂的燃油消耗，更加節(jié)能環(huán)保。

組裝后的各循環(huán)管路

　　冷卻液循環(huán)泵除了給增壓空氣散熱外，還有一條冷卻液循環(huán)回路提供給渦輪增壓器輔助散熱。說(shuō)它是輔助散熱，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，渦輪增壓器主要是靠機(jī)油進(jìn)行冷卻的，冷卻液只在必要的時(shí)候才被泵到渦輪增壓器。

用1.4TSI發(fā)動(dòng)機(jī)的車(chē)型，可以在長(zhǎng)時(shí)間高速駕駛后立即熄火嗎？

　　通常我們長(zhǎng)時(shí)間駕駛渦輪增壓車(chē)型在，停車(chē)后都會(huì)怠速一段時(shí)間再熄火，這是為了讓發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪處的機(jī)油再循環(huán)一會(huì)兒，等渦輪轉(zhuǎn)速和溫度都緩慢下降后再關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。因?yàn)檫B接渦輪和葉輪的轉(zhuǎn)子是浸在機(jī)油中進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)工作的，需要循環(huán)的機(jī)油對(duì)其進(jìn)行潤(rùn)滑并帶走大部分熱量。渦輪工作時(shí)的每分鐘轉(zhuǎn)速高達(dá)十幾萬(wàn)轉(zhuǎn)，如果此時(shí)立即熄火而切斷了機(jī)油的循環(huán)，渦輪仍有可能因瞬時(shí)積累的高溫和潤(rùn)滑不良而降低其壽命。而我們?cè)谇懊娼榻B過(guò)，一汽大眾的1.4TSI發(fā)動(dòng)機(jī)采用了獨(dú)立渦輪增壓冷卻液回路，在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，仍可對(duì)渦輪進(jìn)行冷卻。據(jù)一汽大眾官方的說(shuō)法，使用這臺(tái)1.4TSI發(fā)動(dòng)機(jī)的車(chē)型，車(chē)主可在任何駕駛情況下熄火，而不必?fù)?dān)心因渦輪高溫而產(chǎn)生的故障隱患。

　　雖然一汽大眾1.4TSI采用的獨(dú)立冷卻液循環(huán)并不是其專(zhuān)有的技術(shù)，但也并不是所有品牌的渦輪增壓車(chē)型都采用了這一套系統(tǒng)。因此我們?nèi)越ㄗh使用渦輪增壓動(dòng)力車(chē)型的車(chē)主，如果您的愛(ài)車(chē)沒(méi)有采用這套系統(tǒng)，仍需在極端的駕駛后再怠速一小段時(shí)間，讓渦輪能夠得到更加好的散熱和潤(rùn)滑效果。

進(jìn)氣歧管（左）和節(jié)流閥體（右，即節(jié)氣門(mén)）

　　在對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行拆解后，我們便將與之相連的進(jìn)氣歧管、節(jié)流閥體（節(jié)氣門(mén)）等部件拆除。隨后，我們開(kāi)始了這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)最為重要的部件——渦輪增壓器的拆解。