大眾將為1.4TSI發(fā)動(dòng)機(jī)加入汽缸休眠技術(shù)

大眾在引入缸內(nèi)直噴、分層燃燒和渦輪增壓等技術(shù)之后，將為直列四缸汽油機(jī)加入ZAS汽缸休眠(可變排量)技術(shù)進(jìn)一步降低油耗和排放。首款使用汽缸休眠技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)將是我們熟悉的1.4 TSI，大眾ZAS系統(tǒng)在低負(fù)荷和中等負(fù)荷工況下將自動(dòng)對(duì)兩個(gè)汽缸停止供油和停止點(diǎn)火，并讓氣門(mén)保持閉合狀態(tài)。預(yù)計(jì)首款使用ZAS技術(shù)的1.4 TSI發(fā)動(dòng)機(jī)將于2012年年初發(fā)布。

大眾表示按照歐洲的油耗測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，1.4升TSI發(fā)動(dòng)機(jī)在使用ZAS汽缸休眠技術(shù)之后每百公里油耗將降低0.4升。在某些特定的駕駛狀態(tài)下，百公里最高可節(jié)省1升燃油。大眾將成為首家在批量生產(chǎn)的渦輪增壓四缸發(fā)動(dòng)機(jī)中引入汽缸休眠技術(shù)的汽車(chē)制造商。

               大眾1.4 TSI ZAS汽缸休眠技術(shù)　　

大眾汽缸休眠系統(tǒng)的工作原理

大眾的這套發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸休眠系統(tǒng)通過(guò)一套復(fù)雜的控制機(jī)構(gòu)對(duì)第二缸和第三缸的工作凸輪進(jìn)行切換，從而控制第二缸和第三缸的工作狀態(tài)。凸輪軸控制機(jī)構(gòu)共計(jì)四套，在進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪上各安裝兩套，對(duì)第二缸和第三缸的八個(gè)氣門(mén)進(jìn)行控制。第二缸和第三缸的凸輪軸為空心軸，第一缸和第四缸的凸輪軸從中穿過(guò)，并利用花鍵帶動(dòng)第二缸和第三缸的凸輪軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。由于是采用花鍵連接，因此第二缸和第三缸凸輪軸能夠沿著軸線方向在第一缸和第四缸的凸輪軸上左右移動(dòng)。

            1.4 TSI ZAS汽缸休眠技術(shù)工作原理　　

在第二缸和第三缸凸輪軸上的每個(gè)常規(guī)凸輪旁都緊挨著一個(gè)與凸輪軸基圓半徑相同的零升程凸輪(也就是圓形)。當(dāng)常規(guī)凸輪與氣門(mén)搖臂上的滾針軸承接觸時(shí)，氣門(mén)將實(shí)現(xiàn)正常的開(kāi)閉動(dòng)作，當(dāng)切換到零升程凸輪時(shí)，氣門(mén)則處于常閉狀態(tài)。

前面提到的凸輪軸控制機(jī)構(gòu)通過(guò)第二缸和第三缸凸輪軸上的一個(gè)圓柱凸輪控制第二缸和第三缸凸輪軸的左右位置，從而實(shí)現(xiàn)常規(guī)凸輪和零升程凸輪之間的切換。當(dāng)凸輪軸控制機(jī)構(gòu)切換到零升程凸輪的同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)切斷供油，進(jìn)入雙缸工作模式。反之，當(dāng)切換到常規(guī)凸輪時(shí)，則重新開(kāi)始供油，進(jìn)入四缸工作模式。這意味著從雙缸到四缸，或者從四缸到雙缸的切換僅需凸輪軸轉(zhuǎn)180度就能完成，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的不同約耗時(shí)13到36毫秒，并且在整個(gè)切換過(guò)程中還伴隨著點(diǎn)火系統(tǒng)和節(jié)氣門(mén)的調(diào)整。

發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)通過(guò)油門(mén)踏板傳感器的信號(hào)判定駕駛員的意圖。如果油門(mén)踏板的變化頻繁，例如正處于迂回的道路中，或者正在寬敞暢通的道路上激情駕駛，發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)將不會(huì)進(jìn)入休眠狀態(tài)。大眾發(fā)動(dòng)機(jī)休眠控制系統(tǒng)的總質(zhì)量?jī)H有3千克，其結(jié)構(gòu)非常緊湊，控制機(jī)構(gòu)、凸輪軸和凸輪軸支承都位于發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋罩內(nèi)。

油耗最高降低1升

按照NEDC歐洲綜合油耗測(cè)試模式為新款1.4 TSI發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)得的油耗結(jié)果顯示，在配備發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)休眠技術(shù)之后，百公里油耗降低0.4升，每公里二氧化碳排放減少8克。如果再裝上發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)起?？刂葡到y(tǒng)，在變速箱處于空擋狀態(tài)下將發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，那么百公里油耗將降低0.6升。發(fā)動(dòng)機(jī)休眠系統(tǒng)在汽車(chē)處于中等速度勻速巡航時(shí)的節(jié)油效果最佳。當(dāng)速度處于50 km/h，利用三擋或者四擋巡航時(shí)，百公里油耗將因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)休眠系統(tǒng)降低1升。在70 km/h速度下使用五擋巡航，百公里油耗仍可降低0.7升。

新款1.4 TSI發(fā)動(dòng)機(jī)在渦輪增壓系統(tǒng)的幫助下，峰值馬力輸出達(dá)到140 ps，250 Nm的最大扭矩可在1,500 rpm到4,000 rpm之間獲得，排放可達(dá)到歐洲6號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)動(dòng)機(jī)擁有出色的輸出特性

當(dāng)1.4 TSI發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速介于1,400 rpm到4,000 rpm之間時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸休眠控制系統(tǒng)都可啟動(dòng)，雙缸狀態(tài)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出將比四缸狀態(tài)降低25 Nm到75 Nm。在歐洲的燃油經(jīng)濟(jì)性測(cè)試中，大約有七成的測(cè)試距離，汽缸休眠控制系統(tǒng)都處于工作狀態(tài)，也就是說(shuō)僅有兩個(gè)汽缸參與工作。首先，燃燒室中充滿了空氣，這些新鮮空氣令汽缸壓力保持在最小的狀態(tài)，從而降低了能量的損耗。其次，汽缸休眠控制系統(tǒng)將第二缸和第三缸的進(jìn)排氣門(mén)關(guān)閉之后，曲軸每轉(zhuǎn)一圈僅點(diǎn)一次火。休眠的兩個(gè)汽缸的活塞由曲軸帶動(dòng)，處于工作狀態(tài)的第一缸和第四缸提升了工作效率，因?yàn)樗鼈儞碛懈叩墓ぷ髫?fù)荷。

汽缸休眠對(duì)NVH影響小

駕駛者只有將行車(chē)電腦調(diào)整到瞬時(shí)油耗顯示狀態(tài)，才能察覺(jué)到發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸是否處于休眠狀態(tài)。否則將難以察覺(jué)到該系統(tǒng)的運(yùn)作，究竟是兩個(gè)汽缸還是四個(gè)汽缸一同發(fā)力。新款1.4 TSI發(fā)動(dòng)機(jī)擁有極佳的運(yùn)轉(zhuǎn)平衡性，即便在雙缸運(yùn)轉(zhuǎn)模式下仍然非常安靜和平穩(wěn)。