混合噴射+閉缸 解析奧迪傳統動(dòng)力新技術(shù)

受到一些客觀(guān)因素的制約，新能源技術(shù)在接下來(lái)的很長(cháng)一段時(shí)間里都會(huì )漫無(wú)目的的游離于瓶頸之間，相比之下，春意盎然的傳統動(dòng)力依舊在汽車(chē)族群中大放異彩，但與以前不同的是，它并不會(huì )為了達到某個(gè)動(dòng)力級別而野蠻地生長(cháng)，就在等待新能源動(dòng)力技術(shù)化繭成蝶之時(shí)，傳統動(dòng)力也在完成著(zhù)屬于自己的救贖。

“T”這個(gè)字母在發(fā)動(dòng)機領(lǐng)域是高效的標志，無(wú)論是排量大小以及氣缸數量的多少，有越來(lái)越多的發(fā)動(dòng)機都投靠了“T字營(yíng)”，增壓器可以將每一滴燃油進(jìn)行充分的壓榨以得到更多的動(dòng)力輸出，而直噴技術(shù)的運用則可以將一滴燃油劃分成很若干份，這樣，就會(huì )使得每一滴燃油得到更為充分的利用。與“T”字母一樣，提及直噴技術(shù)，大多數人脫口而出的都是“FSI”這三個(gè)字母，巧合的是，在這些人的印象中，“T”和“FSI”好像是出自一家集團，那么，TFSI這個(gè)組合就顯得順理成章了。

全新4.0TFSI發(fā)動(dòng)機亮點(diǎn)解析

在去年的法蘭克福車(chē)展上，奧迪發(fā)布了全新奧迪S8、奧迪S7 Sportback、全新奧迪S6和新奧迪S5等多款新一代奧迪S系列車(chē)型。從奧迪車(chē)系的命名規則來(lái)看，車(chē)系前面字母的變化意味著(zhù)車(chē)款的定位以及不同的特性，“S”則代表著(zhù)車(chē)型在原有基礎上僅對發(fā)動(dòng)機部分進(jìn)行提升（更加讓人感到熱血的RS版車(chē)型則會(huì )對整車(chē)性能進(jìn)行全面的提升），上面所提到的4款車(chē)中，除新奧迪S5外，其它3款均搭載了這臺新的4.0TFSI發(fā)動(dòng)機，在動(dòng)力上，以這樣的機械基礎來(lái)看，它自然配得上“S”的頭銜。但對于那些足夠理性的人來(lái)說(shuō)，他們同樣會(huì )關(guān)注到在激情背后的東西。

『2013款奧迪S8搭載的4.0TFSI發(fā)動(dòng)機為高功版』

2013款奧迪S7也搭載了低功版的機型

『2013款奧迪S6搭載的是4.0TFSI低功版，相比之下，有更多的人垂涎于奧迪S6旅行版』

這臺90°夾角的4.0升V8 TFSI發(fā)動(dòng)機擁有高低功率兩種不同版本的調校：在奧迪S6（含旅行版）、S7車(chē)型上搭載的是低功率版，擁有420馬力（309千瓦）的最大功率和550牛?米的最大扭矩，而S8車(chē)型搭載的高功率版本可輸出520馬力（382千瓦），扭矩也達到了650牛?米，輕松超越了上一代S8車(chē)型所使用的那臺5.2升V10自然吸氣發(fā)動(dòng)機。匹配7速Stronic雙離合變速箱或8速自動(dòng)變速箱。而這臺4.0TFSI還裝配在了賓利歐陸GT上。

氣缸按需運行（cylinder on demand）系統

狂蕩不羈的美國人一向喜愛(ài)大排量V8發(fā)動(dòng)機所特有的暢快，好像也只有這一級別的發(fā)動(dòng)機才能弘揚最純粹的美國文化，但到了后來(lái)，執拗的美國人也開(kāi)始有了些妥協(xié)，在保留原有特性的基礎上，斷缸變排技術(shù)的運用，使得這類(lèi)發(fā)動(dòng)機也有了乖巧的一面。是的，我們需要性能出眾的大馬力發(fā)動(dòng)機，這臺來(lái)自?shī)W迪的4.0升V8雙渦輪增壓發(fā)動(dòng)機也裝配了類(lèi)似的技術(shù)。

在高速巡航時(shí)，變速箱會(huì )積極地升至最高擋，以將轉速維持在盡可能低的范圍內，但對于一臺8缸發(fā)動(dòng)機而言，即便是在最經(jīng)濟的工況下，它也不會(huì )有著(zhù)太過(guò)出眾的油耗表現。氣缸按需運行（cylinder on demand）系統可以最大程度的改善8缸發(fā)動(dòng)機在經(jīng)濟工況下的表現，這對于奧迪的工程師來(lái)說(shuō)并非難事，他們只需要在原有的AVS系統的基礎之上進(jìn)行升級便能達到這一需求，即在進(jìn)排氣兩側的凸輪軸上安裝一套零行程的凸輪便可實(shí)現，也就是說(shuō)，當AVS執行元件將凸輪切換為零行程時(shí)，此時(shí)進(jìn)排氣兩側的凸輪軸則無(wú)法驅動(dòng)氣門(mén)完成進(jìn)排氣動(dòng)作，與此同時(shí)，噴油系統停止了對相應氣缸的燃油供給，點(diǎn)火系統也會(huì )停止工作。在這樣的狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機電腦會(huì )根據車(chē)輛的負載以及發(fā)動(dòng)機的工況來(lái)對動(dòng)力輸出進(jìn)行調配，從數據上來(lái)看，V4發(fā)動(dòng)機的扭矩輸出可以在120牛?米至250牛?米之間進(jìn)行變化。

一專(zhuān)多能的AVS系統

在我們所能接觸到的車(chē)型中，奧迪的AVS可變氣門(mén)升程系統最初是裝配于第7代奧迪A4L所搭載的2.0TFSI發(fā)動(dòng)機中，它的主要功用是通過(guò)切換不同角度的凸輪來(lái)實(shí)現氣門(mén)升程的變化，以改善依靠廢氣驅動(dòng)的渦輪增壓器的反應。但在4.0TFSI發(fā)動(dòng)機上，受氣門(mén)室以及凸輪軸的結構所限，原先用于改善渦輪增壓器在低轉速下相應的高角度凸輪則不得不為氣缸按需運行系統做出犧牲，即換裝零角度的凸輪來(lái)實(shí)現零氣門(mén)升程。雖然，我們沒(méi)有掌握充足的證據來(lái)證明我們的說(shuō)法，但這種猜測合乎常理，日后有機會(huì )定為大家奉上圖文并茂的內容。

如何控制發(fā)動(dòng)機震動(dòng)及噪音

考慮到運轉的平順度，這個(gè)動(dòng)作是有據可依的，被停止的4個(gè)氣缸（2、3、5、8四個(gè)氣缸被停止）交錯于以V型排列的8個(gè)氣缸之間，此時(shí)，這臺發(fā)動(dòng)機相當于一臺V4發(fā)動(dòng)機，利用相互間的運動(dòng)來(lái)抵消掉因進(jìn)行著(zhù)無(wú)效運動(dòng)的氣缸所帶來(lái)的震動(dòng)。而為了減輕活塞與氣缸之間的摩擦，工程師則在氣缸內壁上附了一層DLC類(lèi)金剛石碳涂層，事實(shí)上，奧迪旗下的多款發(fā)動(dòng)機都采用了這樣的涂層。此外，采用主動(dòng)電子控制的發(fā)動(dòng)機懸置依靠定向計數脈沖也可以削弱低頻震動(dòng)，從而減少震動(dòng)從車(chē)體傳入車(chē)內。

降噪的最后一層屏障是位于車(chē)內的主動(dòng)消聲系統（ANC），它可以進(jìn)一步扼制發(fā)動(dòng)機震動(dòng)給駕駛艙內造成的影響，利用內嵌在車(chē)頂篷中的四個(gè)麥克風(fēng)檢測噪音，當系統在檢測到噪聲后會(huì )通過(guò)音響系統發(fā)出與噪聲反相的聲波，這原本是一項音響的主動(dòng)降噪技術(shù)，在手機以及耳機上也有相應的運用。

解讀TFSI的亮點(diǎn)

工程師會(huì )針對氣缸及排量的變化對渦輪增壓器也進(jìn)行相應的調教。首先，從結構上來(lái)說(shuō)，為了滿(mǎn)足“V4發(fā)動(dòng)機”的使用需要，這臺4.0升V8雙渦輪增壓發(fā)動(dòng)機在排氣歧管的布局上會(huì )變得更為復雜些，利用雙渦管技術(shù)，來(lái)改善在氣缸按需運行工況下渦輪增壓器的響應不足的問(wèn)題。

4.0TFSI技術(shù)亮點(diǎn)總結

在數據方面，這臺4.0TFSI發(fā)動(dòng)機已經(jīng)全面超越了原先服役于奧迪S8的那臺5.2 V10發(fā)動(dòng)機的，不僅如此，4.0TFSI發(fā)動(dòng)機的技術(shù)更先進(jìn)，燃燒效率更高，更符合當下形勢的需求，估計用不了多久，它便會(huì )出現在奧迪R8身上，可能你已經(jīng)想到了奧迪R8與蘭博基尼蓋拉多之間的關(guān)系，但從蘭博基尼的工程師口中，我們得到的說(shuō)法卻是“無(wú)論如何一定會(huì )堅守自然進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機的底線(xiàn)”。事到如今，竟然還敢嘴硬。

全新1.8TFSI發(fā)動(dòng)機亮點(diǎn)解析

奧迪還發(fā)布了一臺新的1.8TFSI發(fā)動(dòng)機，在它身上你也會(huì )發(fā)現一些新的技術(shù)理念，奧迪A5將會(huì )率先成為新發(fā)動(dòng)機的展示平臺。

先來(lái)介紹一下它的基本情況，這臺4缸發(fā)動(dòng)機的排量為1798毫升，這與奧迪A4L以及大眾邁騰所搭載的1.8TFSI發(fā)動(dòng)機相同。在動(dòng)力方面，125千瓦的最大功率出現在當發(fā)動(dòng)機運轉至3800轉/分時(shí)，而320牛?米的峰值扭矩則可以從1400轉/分堅持到3700轉/分，如果為其搭配一臺手動(dòng)變速箱，一輛奧迪A5的0~100千米/時(shí)的加速過(guò)程可在7.9秒內完成，這與廠(chǎng)商公布的現款奧迪A5 2.0TFSI車(chē)款的成績(jì)不相上下。在動(dòng)力不輸的同時(shí)，排量的縮減可以使發(fā)動(dòng)機在經(jīng)濟性方面從根本上獲得更寬泛的拓展空間，從產(chǎn)品說(shuō)明上我們也確實(shí)看到了這點(diǎn)。

直噴+歧管?chē)娚涞幕旌蠂娚淠Ｊ?/STRONG>

最為引人注意的是這臺全新的1.8TFSI發(fā)動(dòng)機所使用的燃油噴射系統，噴油壓力在極限的情況下最高可達到200Bar， 而150Bar的最低燃油噴射壓力也要高于其它品牌所使用的直噴系統。噴油壓力越高則可以將燃油打的越散，以增大每一滴燃油的燃燒面積，提高燃油的利用率，進(jìn)而達到省油的目的。另外，在噴射系統的結構上它也有著(zhù)其它品牌不可比擬的優(yōu)勢。

『這張圖可以讓大家更清楚的了解TFSI發(fā)動(dòng)機的缸蓋結構，但圖中所展示的是2.8FSI V6發(fā)動(dòng)機右側缸體的缸蓋，對于自然進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機而言，AVS系統被布置在進(jìn)氣側與可變長(cháng)度的進(jìn)氣歧管相互配合，而4缸的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機則會(huì )把該系統布置在排氣側?！?/P>

工程師對燃油噴射方面進(jìn)行了特別的改進(jìn)，它將直噴技術(shù)與傳統燃油噴射技術(shù)相結合，在低負荷工況下，安裝在進(jìn)氣歧管處的噴油嘴在進(jìn)氣行程時(shí)會(huì )打開(kāi)噴孔進(jìn)行噴油，這個(gè)過(guò)程與普通多點(diǎn)電噴發(fā)動(dòng)機相同，而在高負荷情況下，直噴系統會(huì )全權代理氣缸的燃油工作。為什么會(huì )是這樣的編排？直噴技術(shù)不是比普通噴射更精準嗎？怎么反而直噴還要依靠普通噴射來(lái)達到更好的燃燒效果呢？

在低負荷的工況下，通過(guò)直噴系統釋放到氣缸內的燃油雖然已經(jīng)達到了很好的霧化效果，但由于氣缸的進(jìn)氣量不夠充分，以至于在氣缸內無(wú)法形成最佳的空氣燃油比例，從某種角度來(lái)說(shuō)，混合氣是處于偏濃的狀態(tài)。而在進(jìn)氣階段，通過(guò)位于進(jìn)氣歧管處的噴油嘴進(jìn)行少量噴油，這樣，在燃油被輸送至氣缸內的途中便可進(jìn)行與空氣的混合，待這部分混合氣進(jìn)入氣缸時(shí)，缸內直噴系統再根據發(fā)動(dòng)機工況需求進(jìn)行混合氣加濃的工作。而據我們推斷，采用這樣的設計還有另一個(gè)目的，我們都知道直噴技術(shù)可以使燃油達到更好的霧化效果，提高燃燒效率，但因此而產(chǎn)生的副作用也很明顯，由于溫度過(guò)高，氣缸內存留的氮、氧會(huì )發(fā)生強烈的反應形成氮氧化物，這對尾氣排放的影響很惡劣，無(wú)形中加重了三元催化器的負擔，而傳統的缸外噴射則可以最大程度的彌補直噴系統的缺陷。當然，類(lèi)似的混合噴射模式也只是為了追求更為極致的燃燒效果而已。

以上有關(guān)混合噴射的內容并非出自官方的產(chǎn)品說(shuō)明，若日后有機會(huì )求證一定第一時(shí)間通報給大家，如果你對這方面比較了解也請不吝賜教，但語(yǔ)氣不要太尖酸呦~

AVS系統和渦輪增壓器

這臺4缸發(fā)動(dòng)機是沒(méi)有氣缸按需運行需求的，所以，被保留下來(lái)的AVS系統還是像往常一樣可以通過(guò)對兩個(gè)不同角度的凸輪的切換來(lái)實(shí)現氣門(mén)在升程上的變化，大角度（60°）的凸輪可以增加氣門(mén)開(kāi)啟的行程，以擴大排氣的節流面積，從而改善渦輪增壓器在發(fā)動(dòng)機低轉速下的響應，待轉速過(guò)度至較高的范圍，AVS系統會(huì )把常規的凸輪（角度為30°）切換回來(lái)，依靠可變正時(shí)系統來(lái)調節呼吸，使得進(jìn)排氣的效率維持在一個(gè)較均衡的層面上。當然，對于奧迪來(lái)說(shuō)，如果需要實(shí)現閉缸技術(shù)，那么在A(yíng)VS基礎上稍加改動(dòng)即可，完全不是什么難事。

渦輪增壓器也是全新設計的，從性能上來(lái)看，它可以蓄積更高（1.3Bar）的壓力，以向氣缸壓入更多的空氣，這便可壓榨出更多的動(dòng)力，再加之電子控制的泄壓閥在增壓數值上的精準控制，這就是這臺1.8TFSI在動(dòng)力表現不輸給比它排量更大一些的2.0TFSI發(fā)動(dòng)機的原因了吧。渦輪增壓器的本體還采用了全新的合金材料，這種材料在耐高溫（最高可承受980攝氏度的高溫）方面更為出眾。

電子冷卻系統

這臺1.8TFSI發(fā)動(dòng)機還做到一些值得炫耀的事。閃光點(diǎn)出現在發(fā)動(dòng)機的冷卻系統，傳統的冷卻系統是依靠機械水泵的旋轉來(lái)維持冷卻液在發(fā)動(dòng)機冷卻系統中的循環(huán)，而為了滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機的工況需求，冷卻系統又有大、小循環(huán)之分，石蠟型節溫器憑借其物理特性可對此進(jìn)行控制，但由于其自身結構單一，所以，在靈活度方面還是有所欠缺。

奧迪的這臺1.8TFSI發(fā)動(dòng)機采用了一套全新的電子冷卻系統，它具備兩套控制元件分別對發(fā)動(dòng)機本身以及機油的溫度進(jìn)行控制，其中，負責冷卻發(fā)動(dòng)機的部分則由一個(gè)電控開(kāi)關(guān)來(lái)控制冷卻液的循環(huán)路徑，以使得在發(fā)動(dòng)機啟動(dòng)初期，可以盡快達到最佳工作溫度。而對機油的溫度控制則可理解成間接對渦輪增壓器進(jìn)行冷卻，由于采用的是電子水泵，所以即便是在發(fā)動(dòng)機熄火后，它也可以維持一段時(shí)間的運轉，已幫助機油溫度盡快回落。

1.8TFSI技術(shù)亮點(diǎn)總結

這臺發(fā)動(dòng)機會(huì )代替2.0TFSI嗎？這個(gè)問(wèn)題聽(tīng)上去挺有建設性的，但細想后又覺(jué)得似乎沒(méi)有太大的必要，但可以肯定的是，這臺全新1.8TFSI發(fā)動(dòng)機所涉及到的理念一定會(huì )在奧迪的各發(fā)動(dòng)機之間完成相互的滲透。當然，也包括排量更小的發(fā)動(dòng)機，特別是那套混合噴射系統，雖然，在制造成本上或許會(huì )延緩推廣的進(jìn)程，但在模塊化生產(chǎn)運作最為成功的奧迪，這些似乎也僅是時(shí)間的問(wèn)題。

編輯總結：

文中介紹的這兩臺發(fā)動(dòng)機是奧迪新推出的動(dòng)力總成，從中我們看到了未來(lái)傳統動(dòng)力的發(fā)展趨勢。首先可以肯定的是，將會(huì )有越來(lái)越多的自然進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機被排量更小的增壓發(fā)動(dòng)機所取代。其次，發(fā)動(dòng)機的電子集成度會(huì )越來(lái)越高，這兩臺發(fā)動(dòng)機的冷卻系統均采用了電子水泵進(jìn)行驅動(dòng)，傳統的節溫器也被電子裝置武裝了起來(lái)，從而提高了對發(fā)動(dòng)機熱量的管理效率。

同時(shí)你也會(huì )發(fā)現它們都裝配了自動(dòng)啟停系統，在奧迪的部署規劃中，自動(dòng)啟停系統將會(huì )成為奧迪動(dòng)力的標準配置。試想下，如果每輛車(chē)都具備這個(gè)功能，那一段時(shí)間下來(lái)，因汽車(chē)尾氣給環(huán)境帶來(lái)的影響一定會(huì )有著(zhù)相當明顯的改善。

這兩臺發(fā)動(dòng)機還向我們展示了一些“新”理念，例如4.0TFSI發(fā)動(dòng)機的的氣缸按需運行系統，它可以在特定的條件下關(guān)閉4個(gè)氣缸讓發(fā)動(dòng)機“偷個(gè)懶”，而全新1.8TFSI則為我們講述了歧管?chē)娚浜透變戎眹妳f(xié)同工作的好處。好吧，你們一定會(huì )說(shuō)這不是奧迪的技術(shù)，其它品牌早就使用過(guò)了。但現實(shí)情況是，那些品牌并沒(méi)有將這些技術(shù)成功地推廣，而奧迪或許有這個(gè)能力。