溯本求源 你所不知道的1.4TSI所采用的技術(shù)工藝
特點(diǎn)鮮明的裝配式制造工藝,將1.4TSI凸輪軸的凸輪與主軸頸實(shí)現(xiàn)了分離加工,其中,加工完成的凸輪內(nèi)壁具有攻絲后的螺紋,而鋼管外壁則具有花鍵預(yù)裝,裝配時(shí),采用“外凸輪加熱,內(nèi)主軸頸冷卻”的熱套法完成,恢復(fù)常溫后,依靠匹配的螺紋和花鍵實(shí)現(xiàn)緊固,而工藝方法不僅可以消除裝配的過盈應(yīng)力,同時(shí)能夠在短暫時(shí)間內(nèi)完成聯(lián)接,并在軸向尺寸和角度位置方面保持很高的精度。
“空心軸”設(shè)計(jì)大幅度減輕了凸輪軸的重量
而正是得益于裝配式凸輪軸更為簡(jiǎn)易的制造工藝,在凸輪軸的材質(zhì)上,1.4TSI也實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量更輕的“鋼材”選用。而針對(duì)1.4TSI采用了強(qiáng)度更高的鋼制凸輪軸,大眾還做出了“空心軸”的相應(yīng)改進(jìn),大幅度減輕了凸輪軸的重量,減小了其運(yùn)動(dòng)慣性,為提升進(jìn)排氣效率奠定了良好的基礎(chǔ)。
進(jìn)排氣門驅(qū)動(dòng)裝置“滾子搖臂”
1.4TSI引擎配氣機(jī)構(gòu)中的滾子搖臂
相信熟悉捷達(dá)的朋友,對(duì)于其1.6 RSH發(fā)動(dòng)機(jī)一定不會(huì)陌生,其中,RSH實(shí)為德語Rollen Schlepphebel的縮寫,代表的含義正是“滾子搖臂”技術(shù),而這項(xiàng)隸屬于氣門總成,并用于實(shí)現(xiàn)凸輪軸間接驅(qū)動(dòng)進(jìn)排氣門的裝置,則同樣應(yīng)用于我們此次拆解的1.4TSI引擎之上,而除卻大眾以外,該項(xiàng)技術(shù)也被其他汽車廠商廣泛運(yùn)用,憑借的便是其頗為先進(jìn)的技術(shù)特點(diǎn)。
1.4TSI發(fā)動(dòng)機(jī)氣門總成結(jié)構(gòu)圖
滾子搖臂由一個(gè)具有杠桿作用的鋼板型材和一個(gè)帶有滾珠軸承的凸輪滾柱組成,其一端被固定在液壓挺柱之上,一端則定位于氣門之上,當(dāng)凸輪軸通過“滾子”對(duì)搖臂施加作用力后,由搖臂完成對(duì)進(jìn)、排氣門的驅(qū)動(dòng)。
而由于凸輪軸不再直接頂壓氣門桿頂端,加之其采用的液壓技術(shù),既可消除凸輪與搖臂之間的間隙,又能通過飛濺油液對(duì)凸輪與搖臂接觸的部位加以潤(rùn)滑,因此一定程度上減少了配氣機(jī)構(gòu)的摩擦損失,并使發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲降低,同時(shí)減小了運(yùn)動(dòng)慣量,使驅(qū)動(dòng)凸輪軸消耗的發(fā)動(dòng)機(jī)功率減少,運(yùn)行更加平穩(wěn)、經(jīng)濟(jì)。
取消進(jìn)氣歧管翻板,進(jìn)氣道也“擾流”
TSI進(jìn)氣歧管翻板背景解讀:
針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工況的差異,進(jìn)氣系統(tǒng)的相應(yīng)變化,對(duì)于燃燒室混合氣體的形成有著至關(guān)重要的作用。而早期的TSI引擎由于均具有分層燃燒技術(shù),因此,根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況,為了滿足“分層充氣模式——均質(zhì)稀混合氣模式——均質(zhì)混合氣模式”多種不同燃燒室充氣模式,“進(jìn)氣歧管翻板”的加入則應(yīng)運(yùn)而生。
輔助閱讀:什么是“分層燃燒”?
進(jìn)氣歧管翻板工作示意圖
在發(fā)動(dòng)機(jī)處于低速工況,采用分層充氣模式下,進(jìn)氣歧管翻板通過“關(guān)閉下進(jìn)氣通道,形成較窄的橫截面積”,增加氣流流速,有效形成強(qiáng)烈的進(jìn)氣渦流,利于“分層”模式下混合氣的形成與霧化,可提高燃燒效率,進(jìn)而增大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出;而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入高速工況,采用均質(zhì)混合氣模式時(shí),進(jìn)氣歧管翻板通過“開啟下進(jìn)氣通道,形成較寬的橫截面積”,增大進(jìn)氣量,使更多的空氣參與燃燒,從而提升發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。
1.4TSI取消“進(jìn)氣歧管翻板”,進(jìn)氣道實(shí)現(xiàn)“擾流”
不過,隨著“分層燃燒”技術(shù)逐漸在TSI引擎上的淡出,“均質(zhì)充氣”成為了目前該系列引擎的主流充氣模式,而1.4TSI同樣由于均質(zhì)燃燒控制的改進(jìn),取消了進(jìn)氣歧管翻板的設(shè)計(jì),不過,為了同樣能夠?qū)崿F(xiàn)油氣的充分混合,保證汽缸內(nèi)形成很好的渦流,1.4TSI則在進(jìn)氣道上作出了相應(yīng)的改進(jìn)。
1.4TSI進(jìn)氣道的角度被調(diào)整至更接近水平,同時(shí),在進(jìn)氣道外緣的氣門座上,設(shè)計(jì)了一個(gè)傾斜的凸峰,從而保證進(jìn)氣吹過氣門頂時(shí),在汽缸內(nèi)形成特殊的渦流,無論在發(fā)動(dòng)機(jī)的任何工況下,都能夠?qū)崿F(xiàn)燃?xì)獬浞只旌系淖饔?。而?.4TSI發(fā)動(dòng)機(jī)中,實(shí)現(xiàn)“小截面,流速增”、“大截面,流量增”的進(jìn)氣效果元件,則成為了節(jié)流閥體(節(jié)氣門)的主要角色,通過“源頭”的進(jìn)氣效果控制,輔以上述特殊的進(jìn)氣道“擾流”效果,從而完成1.4TSI充分提升燃燒效率的職責(zé)。
取消分層燃燒并不是所謂的減配
在歐洲,最早推出的TSI發(fā)動(dòng)機(jī)是擁有分層燃燒和缸內(nèi)直噴兩項(xiàng)技術(shù)的,而引進(jìn)國(guó)內(nèi)版本的TSI發(fā)動(dòng)機(jī)只保留了缸內(nèi)直噴技術(shù),在正常工況下取消了分層燃燒技術(shù),這也被很多網(wǎng)友質(zhì)疑為減配。不過在事實(shí)上,除了歐洲市場(chǎng),大眾TSI發(fā)動(dòng)機(jī)在全球范圍內(nèi)都沒有使用分層燃燒技術(shù),那么這一項(xiàng) “減配”到底原因何在?
什么是分層燃燒?
首先,我們必須先了解一下到底什么是分層燃燒。我們都知道,氣缸內(nèi)混合氣必須達(dá)到一定的空燃比后,才有可能被點(diǎn)燃,而能夠讓缸內(nèi)混合氣在濃度在低于空燃比時(shí)依舊被點(diǎn)燃的技術(shù)則被稱為稀薄燃燒。我們文中提及的分層燃燒便是實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒目的的手段之一,它能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)在低負(fù)荷時(shí)的燃燒效率得到大大提高,從而擁有更低的油耗。
分層燃燒的工作原理:
第一次噴射先充分混合 第二次噴射形成混合氣較濃的區(qū)域
評(píng)論