速騰1.4TSI+DSG工藝背景資料大曝光

   時間:2014-03-12 01:14:46
速騰1.4TSI+DSG工藝背景資料大曝光簡介
     速騰1.4TSI+DSG技術背景資料 一、1.4TSI 1)1.4TSI發動機概述 結合了緊湊型設計、燃油直噴及增壓技……
速騰1.4TSI+DSG工藝背景資料大曝光正文
  

速騰1.4TSI+DSG技術背景資料

一、1.4TSI

1)1.4TSI發動機概述

結合了緊湊型設計、燃油直噴及增壓技術的1.4TSI發動機,實現了超乎尋常的高功率輸出和扭矩表現,而且排放和油耗都很低。由於發動機結構緊湊,質量小,因此轉動慣量也小;採用新的加工工藝等技術,摩擦損耗降低,提高了發動機的機械效率。新一代的增壓系統,提高了發動機動力性和響應特性;採用新的直噴技術提高了發動機的壓縮比和燃燒效率。因此與傳統的發動機相比,更加高效,強勁;而且節能、。

2)1.4TSI發動機的主要特點

1.4TSI發動機的主要特點有輕量化緊湊型設計、新的燃油直噴技術及新一代增壓技術。

輕量化緊湊型設計:應用「Downsizing」理念設計出來的1.4TSI發動機在減小尺寸方面,用較的發動機取代較大排量的發動機。由此降低了內部的摩擦和燃油消耗,而功率和扭矩沒有降低。應用這個理念設計、製造的發動機,相對功率相同的傳統發動機而言,將消耗更少的燃油。這就滿足了用戶對於發動機在的同時具有更高的動力性能的願望。達到了「又要馬兒快快跑,又要馬兒少吃草」的目的。

新的燃油直噴技術:噴油嘴安裝在燃燒室的上方,將直接噴入燃燒室,噴嘴工作控制精度為0.01毫秒,噴油壓力最高達100bar。而進氣歧管噴射方式的噴射壓力一般只有3bar。這是將其首創的柴油機缸內直接噴射技術移植到汽油發動機領域的一項革命性的創新技術。通俗地說就是將汽油和空氣單獨注入燃燒室,空燃比的控制更加精確,燃油的霧化效果好,油氣混合充分,從而使得燃燒更徹底,提高燃燒效率、降低尾氣中有害氣體的含量。由於配備了按需控制流量的低壓燃油系統和帶有調節裝置的高壓燃油系統和新的高壓噴嘴技術,能夠根據需要適時、精確地將燃油直接噴入發動機汽缸內並實現均質燃燒,從而獲得良好的冷啟動性能和動力性。汽油直噴技術最顯著的優點是在提供更大的輸出功率和扭矩的同時,獲得了良好的燃油經濟性,並降低了排放。毋庸置疑,燃油直噴技術代表著汽油發動機的最新發展方向。(傳統的發動機採用的是將汽油和空氣在進氣歧管中混合后再進入燃燒室的,稱之為進氣歧管噴射方式,這種技術叫多點噴射技術)

事實證明,在同等排量的情況下,採用燃油缸內直噴技術比傳統的多點噴射技術的發動機功率和扭矩顯著提高。汽油經新型高壓燃油泵和6孔噴油器直接噴入汽缸內與壓縮進來的空氣混合,帶來了更理想的油氣混合及更高的壓縮比,使燃燒過程更充分,動力輸出更強勁。

當然這是技術不斷改進的綜合成果,從而實現了發動機動力性和燃油經濟性的完美結合,是當今工業發動機技術中最成熟、最先進的燃油直噴技術,引領並延伸了汽油發動機的發展趨勢。

新一代增壓技術:1.4TSI發動機的渦輪增壓器的動力來自發動機排出的廢氣。渦輪增壓系統能夠提高進氣壓力,增加進氣量,使得TSI比非增壓發動機和其他增壓發動機效率更高,在明顯改善動力性的同時,油耗也有較大幅度的下降。在道路條件優良的工況下則具有更低的油耗。而且車輛動態響應更迅速,中速加速性能更強。值得一提的是TSI發動機熄火后,一個獨立的冷卻系統會自動啟動,繼續為發動機降溫,保護渦輪增壓系統。

1.4TSI發動機的渦輪增壓器採用新的增壓空氣冷卻技術,使渦輪增壓器響應更靈敏,在發動機轉速1500r/min-4500r/min範圍內可以達到高於200Nm扭矩輸出,通常3500r/min以下是駕駛車輛常用的轉速範圍。另外1.4TSI發動機摒棄了正時皮帶,取而代之的是正時鏈條,具有壽命長,終身免更換的優點。1.4TSI汽油直噴發動機還實現了高標準的低振動與低雜訊,是四缸發動機所能達到的最佳境界,由此帶給駕駛者和乘坐者帶來超級寧靜的享受。使舒適性得到了大幅度的提高。

應用以上這些技術,1.4TSI發動機實現了超乎尋常的高功率和高扭矩輸出,而排放和油耗卻很低。小排量發動機摩擦損耗低,增壓技術改善了動力性能,從而進一步提高了燃油經濟性。此外,直噴技術提高了壓縮比,與增壓技術相結合,進一步提高了發動機效率。因此與傳統增壓汽油發動機相比,更加節能。由於1.4TSI發動機擁有上述諸多創新,權威機構評價它領先同行十年。

3)1.4TSI發動機的動力性

1.4TSI發動機雖然排量只有1.4升,屬於小排量發動機。雖然排量比所有中級和中高級轎車的發動機的排量都小,但是它的動力性卻毫不遜色。是不折不扣的「小排量,大功率、大扭矩」。

1.4TSI發動機的最大功率為96kW(5000r/min)。即在5000轉時,輸出功率達到最大值的96千瓦。最大功率了決定轎車的最高車速。車重為1.4噸的速騰1.4TSI手動款最高車速為203km/h。自動檔為200km/h。

1.4TSI發動機的最大扭矩為220Nm(1750-3500r/min)。即在1750~3500轉的寬轉速範圍內,輸出扭矩達到最大值220Nm,最大扭矩決定了轎車的加速能力。而且1500r/min-4500r/min轉速區間內輸出扭矩都超過200Nm,超過最大扭矩的90%,使車輛在較寬的發動機轉速範圍內都有很理想的加速性。以車重為1.4噸的速騰1.4TSI車型無論手動款還是自動款為例,其0~100km/h加速時間均為10.2s。由此可見,1.4TSI發動機具有十分強勁的動力性。

4)1.4TSI發動機的低排放

1.4TSI發動機的排放可以滿足歐Ⅴ標準。由於我國目前實施的是國4排放標準(相當於歐4標準),因此,裝備1.4TSI發動機國產車型是按滿足國4(相當於歐Ⅳ標準)公布的排放水平。實際上,1.4TSI完全具備滿足歐5的技術水平。

由於1.4TSI發動機的排量小,油耗低,燃燒效率高,加上自身摩擦損失也小,不僅大幅降低了油耗、降低了二氧化碳(CO2)和有害氣體(HC,CO,NOX)的排放量。所以它還是一款綠色發動機。大眾1.4TSI發動機的研發成功再一次說明強勁動力與節能環保並不矛盾。

5)一汽-大眾引進1.4TSI發動機的意義

一汽-大眾始終致力於科技創新,在為客戶提供超值駕乘體驗的同時,更關注創造發展與環境之間的和諧共生,為此在國內最先應用了TSI發動機,為客戶製造了動力卓越,綠色環保的時代座駕。一汽-大眾是首家使用1.4TSI發動機的中國汽車生產企業。為了追趕世界先進水平,為給國內用戶提供更加完美的產品,響應全球節能降耗戰略和國家政策的號召,體現高度的企業社會責任,一汽-大眾適時引進了1.4TSI這款高效、經濟、節能、環保的先進發動機。

二、DSG變速箱

1)DSG概述

DSG是DirectShiftGearbox的英文縮寫,直譯為「直接換檔變速箱」,因其換檔迅速,換檔過程不存在停頓而得名。但「雙離合器」是這種新型自動變速箱技術區別於其它自動變速箱的核心部件,是其技術特徵的關鍵所在,因而將其命名為「雙離合自動變速箱」(Double-clutchGearbox)更為貼切。雙離合自動變速箱有二個離合器,分別與奇數和偶數檔位齒輪相關聯。如您所料,當奇數檔位運行時,相鄰的偶數檔位齒輪已經被預選並嚙合,處於待命狀態。一旦換檔條件得到滿足,奇數檔離合器分離,同時偶數檔離合器結合。同樣,當偶數檔位運行時,相鄰的奇數檔位齒輪已經被預選並嚙合,處於待命狀態。一旦換檔條件得到滿足,偶數檔離合器分離,同時奇數檔離合器結合。

上述換檔過程極為迅速,比手動檔變速箱要快,因而換檔平順,不產生動力間斷,而且沒有頓挫感。

2)DSG的結構

DSG的機械部分的結構和我們熟悉的手動變速箱一樣,都是由離合器、輸入軸、輸出軸、各檔位的齒輪、同步器和換檔撥叉等等零部件組成的。只不過DSG擁有二個離合器(因此得名「雙離合器變速箱」)、二根輸入軸、二根輸出軸和四個換檔撥叉,實際上是通過非常具有想象力的結構設計把二個手動變速箱即齒輪箱巧妙地集成組合在一起了。

DSG的控制部分又和傳統的自動變速箱一樣,是電腦(控制器)和液壓機構集成組合而成的電液控制單元。電液控制單元對系統液壓及電子的複雜動作進行精準的控制

控制系統不僅控制DSG自身,還要協調發動機控制單元等,實現一系列複雜的換檔動作。其控制原理和工作原理也和傳統的自動變速箱差不多。

DSG綜合了手動變速箱和傳統自動變速箱的結構特點,用「手動箱,自動撥」6個字來概括DSG的結構和原理是再貼切不過的了。

3)DSG的換檔原理

DSG和手動變速箱一樣通過不同的齒輪組合產生變速變矩。DSG的關鍵部件雙離合器由2個離合器(K1、K2)組成。一個離合器控制奇數檔位齒輪,另一個離合器控制偶數檔位齒輪。

DSG的變速變矩過程:車輛啟動,司機掛檔行駛,離合器1(K1)閉合,發動機動力通過輸入軸1(S1)和離合器1(K1)傳遞動力到1檔齒輪,車輛以1檔運行。

隨著車速增加,控制單元指揮2檔齒輪「預先」進行嚙合,使離合器2(K2)處於待命狀態,但是,離合器2(K2)還沒有結合,尚未被「激活」。因而,車輛仍然以1檔來行駛。

當車速達到2檔的換檔點時,K2立即結合,與此同時,K1迅速分離,發動機動力則立刻轉換為通過離合器2(K2)和輸入軸2(S2)進行動力的傳遞,換檔完成,車輛以2檔行駛。由於2檔齒輪已經是預先嚙合的,換擋過程只有雙離合器的切換動作,因而動作迅速,在瞬間完成。

同樣,隨著車速進一步提高,在換到3檔前,3檔齒輪也進行「預先」嚙合,進入「待命」狀態。同樣,此時K1還是處於打開狀態,沒有動力傳遞到3檔,而達到3檔的換檔點時,K2打開,K1同時迅速結合,再次轉為通過輸入軸1和3檔齒輪將動力傳遞至車輪。換檔系統以同樣的動作換至4、5、……檔。

簡言之:DSG的變速機構預選下一檔位,利用其核心部件——雙離合器的交替「離合」實現快速換檔。換檔過程中發動機動力持續輸出,不產生間斷,使車速提升迅速而平順,因此無頓挫感。快捷、平順、持續輸出的動力,DSG的這些優勢為駕駛者帶來更多駕駛樂趣。

綜上所述,DSG綜合了手動變速箱和傳統自動變速箱各自優點,用「手動箱,自動撥」6個字來概括DSG的結構和原理是再貼切不過的了。

4)DSG的優勢

不同原理的變速箱各具優勢,而就綜合勢力而言,DSG是當今世界上最先進的、最具革命性的變速箱。由於沒有液力變矩器,在傳動過程中的能耗損失非常有限,大大提高了轎車的燃油經濟性。三軸式的前進檔的傳統齒輪機構,增加了動力的分配。此外DSG具有手動和自動2種控制模式。當進入邏輯控制模式下可以根據司機的意願自動實施換檔控制。

在換入下一檔之前,DSG已經預先將下一檔的齒輪嚙合,因而在換檔時,只有快如閃電的雙離合器的切換動作,耗時不到0.3~0.4秒(專業車手開手動檔車最快換檔時間也要0.5秒),因此動作迅速而平順,瞬間完成,不產生動力間斷。

這為提高車輛的動力表現帶來了直接好處:使車輛動力性能提升。以配備6檔DSG的邁騰1.8TSI車型為例,其0到100公里/小時加速需時9.5秒,比配備6檔AT自動變速箱的車型快了1.1秒,和手動檔車型的表現(9.4秒)相差無幾。

事實上DSG的結構原理與MT手動變速箱相同,換檔時間比手動更短。換檔時機更加合理,所以其傳動效率更高,從而使油耗降低。

同樣以配備6檔DSG的邁騰1.8TSI車型為例,在動力表現提高的同時,其油耗卻比配備6檔AT車型的百公里油耗降低了0.4升。其實,6檔AT已經是非常先進的了,相對有些廠家還在使用4檔或5檔AT,6檔AT在燃油經濟性方面的表現已經很出色了。而DSG則又為自動檔車型帶來了油耗的進一步降低。

DSG在提高動力性能,為駕駛者帶來更多駕駛樂趣的同時,不再以更多油耗為代價,充分滿足了消費者對駕駛樂趣和節油的雙重追求!正所謂「又要馬兒快快跑,又要馬兒少吃草」,DSG已經成為當前世界上最先進的、最具革命性的變速箱,是乘用車傳動技術的發展趨勢。

5)TSI+DSG完美組合

TSI發動機結合了燃油缸內直噴和渦輪增壓技術,使發動機效率、燃油經濟性、動力性能和排放控制等都明顯改善,已成為發動機技術的發展趨勢。特別是其「高、寬、平」的扭矩特性在低速行駛的城市交通以及高速行駛的路況都具有出色的動力表現。DSG雙離合自動變速箱結合了手動變速箱和自動變速箱的優點,以更低的油耗實現了更為快捷的換檔,為人們帶來了更為舒適、更富樂趣的駕駛感受。TSI與DSG的完美結合則進一步提高了燃油經濟性,使油耗降低、排放更清潔,動力則更為強勁。

TSI與DSG是節能環保的汽車動力技術,讓汽車跑得更快,為消費者帶來更多駕駛樂趣。TSI和DSG將越來越多地裝備於一汽一大眾的轎車產品上。

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