奧迪發動機試駕範圍 - 第 1 部分：1.8 TFSI

該品牌的驅動裝置系列是令人難以置信的高科技解決方案的縮影。

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如果我們正在尋找一個確保公司可持續發展的前瞻性經濟戰略的例子，那麼奧迪就是這方面的一個很好的例子。在 70 年代，幾乎沒有人能夠想像到，現在這家來自因戈爾施塔特的公司將成為梅賽德斯-奔馳這樣的知名品牌的平等競爭對手。原因的答案很大程度上可以在品牌的口號“通過技術取得進步”中找到，這是成功穿越通往高端細分市場的艱難道路的基礎。一個沒有人有權妥協並且只提供最好的領域。奧迪和其他少數幾家公司能做到的事情保證了他們對其產品的需求和類似參數的實現，但也帶來了巨大的負擔，需要在技術剃須刀的邊緣不斷移動。

作為大眾集團的一部分，奧迪有機會充分利用一家龐大公司的發展機遇。無論大眾有什麼問題，憑藉其近 10 億歐元的年度研發支出，該集團在該領域投資最高的 50 家公司中名列前茅，領先於三星電子、微軟、英特爾和豐田等巨頭（這一價值相當於剛剛超過 7 億歐元）。就其本身而言，奧迪在這些參數上接近寶馬，後者的投資為 4,0 億歐元。然而，投資於奧迪的部分資金間接來自大眾集團的國庫，因為其他品牌也使用這些開發項目。這項活動的主要領域包括輕型結構、電子產品、變速箱，當然還有驅動器的生產技術。現在我們來看看這種材料的本質，它是我們系列的一部分，代表了內燃機領域的現代解決方案。然而，作為大眾的精英部門，奧迪還開發了主要或專門為奧迪汽車設計的特定係列動力總成，我們將在這裡向您介紹。

1.8 TFSI：各個方面的高科技典範

奧迪的直列四缸TFSI發動機的歷史可以追溯到2004年中期，當時世界上第一台EA113直噴汽油渦輪增壓器以2.0 TFSI的形式發布。兩年後，出現了功能更強大的奧迪S3。帶有凸輪軸驅動器和鏈條的模塊化概念EA888的開發實際上是在2003年開始的，就在帶有同步帶的EA113推出之前不久。

然而，EA888 是作為大眾集團的全球引擎從頭開始構建的。第一代於 2007 年推出（分別為 1.8 TFSI 和 2.0 TFSI）；隨著奧迪 Valvelift 可變氣門正時系統的推出以及多項降低內耗的措施，第二代車型於 2009 年問世，第三代車型（2011 TFSI 和 1.8 TFSI）隨後於 2.0 年底問世。四缸 EA113 和 EA888 系列為奧迪取得了令人難以置信的成功，共贏得十項享有盛譽的國際年度發動機獎和十項最佳發動機獎。工程師的任務是打造一款排量為 10 和 1,8 升的模塊化發動機，適用於橫向和縱向安裝，顯著降低內部摩擦和排放，滿足包括歐 2,0 在內的新要求，並提高性能。耐力和減輕體重。基於 EA6 第 888 代，去年創建並推出了 EA3 第 888B 代，其工作原理類似於米勒原理。這個我們稍後再說。

這一切聽起來不錯，但正如我們將要看到的那樣，要實現它需要大量的開發工作。由於與其 250 升前身相比扭矩從 320 Nm 增加到 1,8 Nm，設計師現在可以將傳動比更改為更長的傳動比，這也降低了油耗。對後者的巨大貢獻是一項重要的技術解決方案，隨後被許多其他公司使用。這些是集成到頭部的排氣管，能夠在高負荷下快速達到工作溫度和冷卻氣體，並且無需增加混合物。考慮到集熱管兩側液體之間的巨大溫差，這樣的解決方案非常合理，但實施起來也非常困難。然而，其優點還包括可以採用更緊湊的設計，除了減輕重量外，還可以確保通往渦輪機的氣體路徑更短、更優化，以及用於壓縮空氣強制填充和冷卻的更緊湊模塊。從理論上講，這聽起來也很新穎，但實際實施對選角專業人士來說是一個真正的挑戰。為了鑄造一個複雜的氣缸蓋，他們使用多達 12 個冶金芯創造了一個特殊的過程。

靈活的冷卻控制

減少燃油消耗的另一個重要因素與達到冷卻液工作溫度的過程有關。後者的智能控制系統使它可以完全停止其循環，直到達到工作溫度為止，並且在發生這種情況時，將根據發動機負載對溫度進行持續監控。在冷卻劑充斥排氣管的區域設計溫度梯度很大的區域是一項巨大的挑戰。為此，開發了一個複雜的分析計算機模型，包括氣體/鋁/冷卻劑的總成分。由於在該區域強烈地局部加熱液體的特殊性以及對最佳溫度控制的一般需求，因此使用了聚合物轉子控制模塊，該模塊取代了傳統的恆溫器。因此，在加熱階段，冷卻劑的循環被完全阻止。

所有外部閥門關閉，夾套中的水結冰。即使在寒冷的天氣裡需要加熱車廂，也不會啟動循環，而是使用一個帶有附加電動泵的特殊迴路，其中氣流在排氣歧管周圍循環。該解決方案使您能夠更快地在機艙內提供舒適的溫度，同時保持快速預熱發動機的能力。當相應的閥門打開時，發動機中的流體開始密集循環 - 這是油達到工作溫度的速度，之後其冷卻器的閥門打開。冷卻液溫度根據負載和速度實時監控，範圍從 85 到 107 度（低速和負載時最高），以平衡減少摩擦和防止爆震。這還不是全部——即使在發動機關閉時，一個特殊的電動泵也會繼續通過頭部和渦輪增壓器中的沸騰敏感襯衫循環冷卻液，以快速去除它們的熱量。後者不會影響襯衫的上衣，以避免它們迅速降溫。

每缸兩個噴嘴

特別是對於這款發動機，為了達到歐 6 排放水平，奧迪首次引入了每缸兩個噴嘴的噴射系統——一個用於直接噴射，另一個用於進氣歧管。隨時靈活控制噴射的能力可以更好地混合燃料和空氣，並減少微粒排放。直噴部分的壓力已從 150 巴增加到 200 巴。當後者不運行時，燃料也通過旁路連接通過進氣歧管中的噴射器循環，以冷卻高壓泵。

當發動機啟動時，混合物由直接噴射系統吸收，並進行兩次噴射以確保催化劑的快速加熱。這種策略可在低溫下提供更好的混合效果，而不會淹沒發動機的冷金屬零件。為了避免爆炸，重物也是如此。得益於排氣歧管冷卻系統及其緊湊的設計，可以使用單噴射渦輪增壓器（IHI的RHF4），其前部帶有一個λ探頭，並採用便宜的材料製成外殼。

結果，在320 rpm時可獲得1400 Nm的最大扭矩。更有趣的是最大功率為160 hp的功率分配。可在3800 rpm（！）下使用，並保持在此水平，直至6200 rpm，並有進一步提高的巨大潛力（因此安裝了不同版本的2.0 TFSI，這會在高範圍內增加扭矩水平）。因此，與前代產品相比功率增加了12％，而燃油消耗卻減少了22％。

（跟隨）

文字：Georgy Kolev