溯本求源 你所不知道的1.4TSI所采用的技術(shù)工藝

獨立的冷卻液循環(huán)泵

由電機帶動(dòng)的冷卻液循環(huán)泵

　　通過(guò)電機帶動(dòng)的冷卻液循環(huán)泵是大眾這款EA111系列1.4TSI發(fā)動(dòng)機的一大特色，這個(gè)泵通過(guò)螺栓固定在缸體上，安裝在進(jìn)氣歧管下面，是獨立冷卻系統的核心部分。它根據負荷來(lái)操作控制，將冷卻液通過(guò)前端的泵口從附加散熱器中吸出，泵入進(jìn)氣歧管內的冷卻器和另一側的渦輪增壓器。

拆卸下來(lái)的冷卻液循環(huán)泵

　　這套冷卻液循環(huán)泵會(huì )在不同發(fā)動(dòng)機工況下，由行車(chē)電腦控制進(jìn)行智能的工作，它在下面幾種情況下會(huì )被開(kāi)啟：

　　1、每次發(fā)動(dòng)機啟動(dòng)后的短時(shí)間內

　　2、輸出扭矩持續在100Nm以上的時(shí)候

　　3、進(jìn)氣歧管內增壓空氣溫度持續超過(guò)50°C

　　4、兩個(gè)增壓空氣溫度傳感器（分別位于進(jìn)氣歧管的冷卻器前后）之間的溫差小于 8°C

　　5、發(fā)動(dòng)機每工作120s，其工作10s，避免渦輪增壓器產(chǎn)生熱量積聚

　　6、關(guān)閉發(fā)動(dòng)機后，根據邁普圖*決定從0至480s之間的工作時(shí)間，避免渦輪增壓器過(guò)熱而產(chǎn)生故障（*邁普圖存于電腦程序中，是根據發(fā)動(dòng)機的進(jìn)氣溫度、壓力和其他工況來(lái)確定循環(huán)泵工作延時(shí)的一個(gè)三維函數）

獨立循環(huán)中循環(huán)水的兩個(gè)回路：冷卻器（上）和渦輪增壓器（下）

　　采用獨立電機帶動(dòng)水泵的冷卻系統優(yōu)勢顯而易見(jiàn)，由于并不直接通過(guò)曲軸的動(dòng)力進(jìn)行工作，發(fā)動(dòng)機在長(cháng)時(shí)間高速行駛后，車(chē)主如果直接熄火，這套獨立的冷卻液循環(huán)泵仍會(huì )會(huì )自動(dòng)繼續工作一段時(shí)間，消除了渦輪增壓器因過(guò)熱產(chǎn)生的故障隱患。另外，在發(fā)動(dòng)機沒(méi)有大負荷運作時(shí)，這套系統也會(huì )根據情況停止工作，達到節能的目的。

用于增壓空氣水冷的冷卻器

　　獨立循環(huán)中，冷卻液經(jīng)循環(huán)泵流過(guò)位于進(jìn)氣歧管內的冷卻器，這個(gè)冷卻器的作用是為增壓后的空氣進(jìn)行散熱，這也是這臺1.4TSI發(fā)動(dòng)機的特別設計之一。

冷卻器和增壓空氣通道結構解剖圖

　　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，因為這種結構不但對密封性要求較高，還需要增加特別設計的循環(huán)水冷卻系統，對成本和技術(shù)都有要求，因此很多廠(chǎng)商的發(fā)動(dòng)機通過(guò)機艙前的中冷器進(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)機通過(guò)上面提到的獨立電機冷卻液循環(huán)泵和冷卻器的精巧設計，較為理想的解決了這一問(wèn)題。

冷卻器的工作原理
（實(shí)線(xiàn)為增壓空氣，虛線(xiàn)為冷卻液；紅色代表較高溫度，藍色代表較低溫度）

　　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，將熱量傳導給在內部循環(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(zhù)進(jìn)氣歧管，是增壓空氣的必經(jīng)之路，所以對密封性能要求較高。大眾這款1.4TSI發(fā)動(dòng)機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，達到了很好的密封效果。

　　這套水冷式壓縮空氣冷卻器相對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、相對獨立的冷卻液循環(huán)系統在溫度傳感器的監控下工作，冷卻液循環(huán)泵可以通過(guò)需要進(jìn)行合理的控制。