年度最佳发动机——大众1.4TSI解读

    日前，大众1.4升TSI发动机在2013德国斯图加特国际发动机博览会上获得了“年度最佳发动机”的奖项，此奖项的设置旨在表彰在过去12个月中表现最好的发动机。

    大众1.4升TSI汽油发动机连续七年荣获1.0升—1.4升发动机组的“年度最佳发动机”奖项，这也使得其成为了在过往15年中最成功的发动机。

    大众1.4升TSI发动机采用了气缸自动管理技术。此气缸管理技术多用于8缸或12缸甚至更多气缸的发动机，而大众公司去年便为其4缸发动机引进了此技术，大众公司也因此成为了第一个将此技术应用至4缸发动机的汽车厂商。此气缸管理技术在4缸发动机汽车的首次亮相便是搭载1.4升TSI发动机的Polo（波罗）和Golf（高尔夫）车型。

    大众1.4升TSI发动机转速在1250转/分钟—1400转/分钟以及扭矩在25牛米—100牛米时，其采用的气缸管理技术便会发挥作用。这占据欧盟燃油经济性驾驶里程的70%左右，也就是说在欧盟标准下整个汽车行程中有70%左右的路程，此项气缸管理技术在发挥作用。

    首先，使气缸内充满空气，这种被阻隔开的空气具有最小缸内压力并且具有低能源消耗效果。之后，系统会关闭第二、第三气缸的进气阀和排气阀，至每个曲轴循环点发动机分别点火一次，其他两个停用的第二、第三气缸则被曲轴带动运行。其中两个活跃气缸第一、第二气缸工作负载增加，因此其工作效率得以明显提高。

    在进气凸轮轴和排气凸轮轴的凸轮齿系统中具有两个可调节的套筒结构，通过此结构可以控制第二、第三气缸的8个进气、排气阀的开关。

    在每个凸轮的两端都包含两个不同的曲面彼此相邻——其中一个是传统的全尺寸凸轮曲面，另一个是零升程凸轮曲面。其中传统的全尺寸凸轮驱动凸轮从动子运动，从而控制发动机阀体运动。而零升程凸轮转动无法驱动凸轮从动子运动，因此气门始终关闭，此时发动机管理系统停止对气缸内喷射汽油。

    旋转曲轴外表面具有螺旋形槽，当阀盖上的电磁执行器接收到发动机控制器发出的信号后，电磁执行器会驱动曲轴轴向移动，此螺旋形槽结构在曲轴高速旋转情况下沿轴方向移动几毫米。此时，两个集成的金属引脚相对移动至其最终位置。最终，曲轴轴向位置由弹簧定位球锁住。此时在车辆充分加速情况下，第二、第三气缸被重新激活。

    在凸轮轴转动1.5周期后所有的机械开关机构完成一个周期，其完成时间视发动机转速而定约为13—36毫秒。这些周期的完成同时伴随着发动机点火以及节流阀的控制等。

    大众采用的油门踏板传感器具有记忆功能。但是如果油门踏板传感器传输回的数据呈现不规则形状则其记忆功能将被关闭。分析出现此情况的原因可能是因为迂回驾驶或者是在乡间小道上选择了运动驾驶模式造成的。

    暂时关闭第二、第三气缸情况下，车辆百公里油耗可降低0.5升。由于1.4升TSI发动机经过了细致的平衡设计，所以即便是在只有两个气缸工作的情况下其车身震动情况也丝毫不受影响。

    大众1.4升TSI发动机气缸自动管理技术组件总重约3千克。执行机构、凸轮轴以及凸轮从动子均集成在了缸体上，另外，两个低摩擦系数的轴承可以有效减少凸轮轴摩擦。

    大众的Polo BlueGT车型搭载的1.4升TSI发动机，通过采用气缸管理技术，其动力输出可达到103千瓦/138马力，在时速100千米/小时时综合油耗为4.7升/50英里/加仑，二氧化碳排放量为108克/千米。同样，在搭载选配的7速双离合器变速箱（DSG）情况下，大众Polo BlueGT相应综合油耗可降至4.5升/52英里/加仑，二氧化碳排放量为105克/千米。

    大众1.4升TSI发动机燃油消耗和二氧化碳排放量之所以能够降低9%，其原因除采用气缸管理技术外，降低内部摩擦，减轻重量以及优化热管理等一系列改进均起到了至关重要作用。采用气缸管理技术的大众1.4升TSI发动机油耗节约潜能可达到15%之多。

    2013年“年度最佳发动机”的第二名授予了福特999cc EcoBoost三缸涡轮发动机。这也是福特公司在过去15年中第三次蝉联“年度最佳发动机”的第二名。

    “年度最佳环保节能发动机”奖授予了菲亚特1.4升875cc两缸涡轮增压压缩天然气发动机。这是压缩天然气技术在发动机领域获得的首个奖项。