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    第一代国产大众1.4TSI发动机解析

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    汽车人变不了形2022-05-22

    大众的EA111系列发动机是大众公司小排量发动机的主力产品。常见的多为1.4L和1.6L排量的机型。EA111系列发动机融合了缸内直喷和涡轮增压技术,具有小排量、高功率、低油耗等性能优势。在欧洲使用铸铁缸体和铝制缸体两种材质,引进国内之后统一生产为铝制缸盖+铸铁缸体。


    在欧洲,1.4TSI发动机是一个结合了了FSI与TDI的技术,配置了双增压和缸内直喷技术的发动机。发动机的最大功率可达到125kW/5500rpm,扭矩可达240Nm/1750-4500。

    1.4TSI发动机在2009年被引进到中国并且批量投产,当在速腾(图片|配置|询价)、迈腾、朗逸和高六上都留下过痕迹。只不过当时大众以油品为理由,在欧洲版本基础上减去了机械增压和分层燃烧,所以留给中国市场的是一个被阉割后发动机的最大功率为96kW(131ps)/5000rpm的1.4TSI发动机。

    在欧洲,TSI=Twincharger Stratified Injection。其中T=Twincharger=双增压=涡轮+机械增压;SI=Stratified Injection=分层喷射技术。

    而国产的TSI发动机应该被看做是被阉割了分层燃烧技术的TFSI发动机,广义上TFSI=Turbocharger Fuel Stratified Injection。其中T=Turbocharge=涡轮增压器;FSI=Fuel Stratified Injection=直喷发动机中的燃油分层喷射,由于分层喷射的被阉割,所以国产的FSI只是代表缸内直喷。

    在此向我国燃油供应商致敬,感谢这么多年来一直为我们提供着物美价廉的油品,并让大众这种百年车企都以此借口向我国低头!

    虽然被阉割了功能,但是国产1.4TSI发动机上还是有值得一提的先进技术。

    双循环冷却系统

    说起这个忽然回想起一段往事,在当年的初代1.8T帕萨特车主口中,曾经有“涡轮增压车型,停车后不要立即熄火,需要开着发动机让涡轮增压器冷却”的传说,大家知道为什么吗?

    国产1.4TSI中使用了由限流器链接循环管路,共用一个平衡液罐的两套独立冷却系统。

    主冷却循环管路通过双节温器,令冷却液分流至两个循环管路。一个循环管依靠来自发动机曲轴驱动的动力,对发动机进行冷却;另一个循环依靠电动水泵驱动,对涡轮增压器进行冷却

    冷却液循环泵会在不同的发动机工况下,由ECU控制工作。而依靠电动水泵驱动的冷却管路因为动力不来自于发动机,可以在高速行驶长时间使用涡轮增压器并且在短时间内熄火后(可以想象高速路长时间行驶后,到服务区熄火休息),冷却系统仍会自动工作一段时间,消除涡轮增压器因过热产生的故障隐患。

    所以这就彻底消除了段首所说“停车后不要立即熄火,需要开着发动机让涡轮增压器冷却”得麻烦。


    进气门可变正时

    国产1.4TSI发动机上跟欧洲版本一样使用了可变气门正时技术,不过还是因为阉割的问题技术只被应用到了进气系统。所以这就导致了D-VVT(Dual Variable Valve Timing)变成了VVT(Variable Valve Timing)。

    使用原理是通过ECU电子控制单元、叶片槽式调节器、凸轮轴调整电磁阀等元件实现气门正时的连续可变。

    在实际使用过程中,通过ECU接到的反馈信息与存储的最佳参数对比,发出指令控制凸轮轴调整电磁阀。然后通过双油道机油压力差值来驱动调节器中的叶片,带动凸轮轴旋转改变进气相位实现气门正时的“提前”或者“滞后”,从而实现气门正时的连续可变。

    高压燃油系统

    缸内直喷系统包括低压油路和高压油路。低压油路采用无回油电子供油系统。

    高压燃油系统的组成是:高压油泵、压力调节阀、高压油轨、高压燃油压力传感器、喷油器以及高压油管。高压燃油泵由进气凸轮轴端的方形凸轮驱动,行程为3毫米。限压阀在高压燃油泵内,可以省去从油轨到低压端的回油管。高压燃油泵的控制原理已经改变。高压泵运行初期,限压阀关闭,油压直接到达油轨,具有冷启动时油压建立较快的优点。


    喷油器对高压喷油器的喷雾形状进行优化,可以防止燃油在满载或三元催化器被二次喷射加热时粘在活塞顶部。

    高压泵安装于凸轮轴盖上,由进气凸轮轴上的方形凸轮驱动,每个凸轮轮廓的行程为3毫米。只有在高压泵工作时,才会将燃油泵入高压系统。

    燃油限压阀集成在高压燃油泵中,当压力超过140Pa时就会打开,在燃油热膨胀和故障时可以提供过压保护。


    在十多年后的今天,回顾国产的1.4TSI发动机可能已经满是吐槽。可在当时这个采用了涡轮增压+缸内直喷+VVT+高压燃油喷射的小排量发动机,以小排量、大概率、高扭矩、低油耗的特点飞快的获得了市场的追捧。

    因为大众1.4TSI发动机的最大功率参数接近于天籁的MR20DE发动机的数据,最大扭矩上甚至超越了后者,再加上大众7AT对于日产CVT的优势。当年配备了1.4TSI发动机的大众车主们,是很愿意鄙视当时备受欢迎的2.0L天籁。

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