大眾將為1.4TSI發(fā)動機加入汽缸休眠技術(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加入ZAS汽缸休眠(可變排量)技術(shù)進一步降低油耗和排放。首款使用汽缸休眠技術(shù)的發(fā)動機將是我們熟悉的1.4 TSI，大眾ZAS系統(tǒng)在低負(fù)荷和中等負(fù)荷工況下將自動對兩個汽缸停止供油和停止點火，并讓氣門保持閉合狀態(tài)。預(yù)計首款使用ZAS技術(shù)的1.4 TSI發(fā)動機將于2012年年初發(fā)布。

大眾表示按照歐洲的油耗測試標(biāo)準(zhǔn)，1.4升TSI發(fā)動機在使用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)動機中引入汽缸休眠技術(shù)的汽車制造商。

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)動機汽缸休眠系統(tǒng)通過一套復(fù)雜的控制機構(gòu)對第二缸和第三缸的工作凸輪進行切換，從而控制第二缸和第三缸的工作狀態(tài)。凸輪軸控制機構(gòu)共計四套，在進氣凸輪和排氣凸輪上各安裝兩套，對第二缸和第三缸的八個氣門進行控制。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，并利用花鍵帶動第二缸和第三缸的凸輪軸一起轉(zhuǎn)動。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。

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常規(guī)凸輪旁都緊挨著一個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)凸輪與氣門搖臂上的滾針軸承接觸時，氣門將實現(xiàn)正常的開閉動作，當(dāng)切換到零升程凸輪時，氣門則處于常閉狀態(tài)。

前面提到的凸輪軸控制機構(gòu)通過第二缸和第三缸凸輪軸上的一個圓柱凸輪控制第二缸和第三缸凸輪軸的左右位置，從而實現(xiàn)常規(guī)凸輪和零升程凸輪之間的切換。當(dāng)凸輪軸控制機構(gòu)切換到零升程凸輪的同時，發(fā)動機控制系統(tǒng)切斷供油，進入雙缸工作模式。反之，當(dāng)切換到常規(guī)凸輪時，則重新開始供油，進入四缸工作模式。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)動機轉(zhuǎn)速的不同約耗時13到36毫秒，并且在整個切換過程中還伴隨著點火系統(tǒng)和節(jié)氣門的調(diào)整。

發(fā)動機控制系統(tǒng)通過油門踏板傳感器的信號判定駕駛員的意圖。如果油門踏板的變化頻繁，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)動機控制系統(tǒng)將不會進入休眠狀態(tài)。大眾發(fā)動機休眠控制系統(tǒng)的總質(zhì)量僅有3千克，其結(jié)構(gòu)非常緊湊，控制機構(gòu)、凸輪軸和凸輪軸支承都位于發(fā)動機缸蓋罩內(nèi)。

油耗最高降低1升

按照NEDC歐洲綜合油耗測試模式為新款1.4 TSI發(fā)動機測得的油耗結(jié)果顯示，在配備發(fā)動機自動休眠技術(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)動機自動起?？刂葡到y(tǒng)，在變速箱處于空擋狀態(tài)下將發(fā)動機熄火，那么百公里油耗將降低0.6升。發(fā)動機休眠系統(tǒng)在汽車處于中等速度勻速巡航時的節(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，百公里油耗將因為發(fā)動機休眠系統(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)動機在渦輪增壓系統(tǒng)的幫助下，峰值馬力輸出達到140 ps，250 Nm的最大扭矩可在1,500 rpm到4,000 rpm之間獲得，排放可達到歐洲6號標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)動機擁有出色的輸出特性

當(dāng)1.4 TSI發(fā)動機的轉(zhuǎn)速介于1,400 rpm到4,000 rpm之間時，發(fā)動機汽缸休眠控制系統(tǒng)都可啟動，雙缸狀態(tài)的發(fā)動機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)濟性測試中，大約有七成的測試距離，汽缸休眠控制系統(tǒng)都處于工作狀態(tài)，也就是說僅有兩個汽缸參與工作。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排氣門關(guān)閉之后，曲軸每轉(zhuǎn)一圈僅點一次火。休眠的兩個汽缸的活塞由曲軸帶動，處于工作狀態(tài)的第一缸和第四缸提升了工作效率，因為它們擁有更高的工作負(fù)荷。

汽缸休眠對NVH影響小

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