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大众EA111和EA112系列1.4L燃油分层直喷式汽油机(一)
来源:本站整理  作者:佚名  2012-12-03 13:36:06


燃油共轨油道位于滚流阀下方,其装有共轨压力传感器和共轨压力调节阀。通过改变供给共轨压力调节阀的电流脉冲占空比来控制泄出的燃油量,从而将共轨压力调节在规定的压力水平。它在无电流时是关闭的,在发动机停机时,可抑制形成蒸汽泡,从而明显改善发动机的再启动性。

 

10.进气模块

进气模块是一个薄壳式结构的塑料压铸件(见图14),为了达到质量、回收再生和成本等方面的要求,采用尼龙PA6材料制成。进气管道采用蜗壳结构,这样能以最小的结构空间布置下400 mm长的进气管道,并形成用于操纵滚流阀的真空储存室、曲轴箱强制通风管道和废气再循环入口。

 

11.空气滤清器模块

与EA111系列的其他发动机一样,1.4L和1.6L-FSI汽油机也采用带有标牌的空气滤清器模块,其集成了发动机罩板(上盖)、进气空气预热器、空气滤清器、空气温度传感器和消声装置等(见图15)。通过在空气滤清器前采用一个具有宽频带阻尼作用的带孔进气管和两个谐振器,对进气空气的声学特性进行仔细的调整。所有的声学措施都经过三维计算流体力学计算,并在流动试验台上进行了降低压力损失的优化,以便能获得最佳发动机功率。

 

12.排气后处理

图16所示的前置催化转化器已集成为前排气管模块,其金属载体上的涂层已专为FSI汽油机的HC转化进行过优化,而NOx储存式催化器是尺寸为118×152 mm的陶瓷催化器,其涂层也经过了改进。

 

13.发动机性能

新1.4L和1.6L-FSI汽油机采用了可靠的气流/壁面双导向的FSI燃烧系统,其进排气凸轮轴是针对新的功率和扭矩目标值进行匹配的,因此1.4L-FSI汽油机进气凸轮作用角(对应于气门升程1 mm以上的凸轮转角)为176°,排气凸轮为185°,而1.6L-FSI汽油机的进排气凸轮均为194°,其中进气凸轮相位可在40°CA范围内进行调节。与所采用的带有适当锥度的400 mm长(包括进气模块底部的55 mm流道长度)的进气管组合使用,获得了如图17所示的扭矩特性曲线。

 

为了提高1000~3000 r/min转速范围内的扭矩,这两种汽油机首次采用了两次喷射的运行方式,其特点是:2/3的燃油量在较早的时刻(进气行程中)被喷入流进汽缸的新鲜空气中,而其余的燃油量大约在换气下止点前后喷入汽缸,因而在低速全负荷工况时,充量分层的倾向明显减弱,在改善运转平稳性以及减少HC和氧排放的同时,扭矩增大了5 Nm。

 

此外,这两种汽油机还有以下运行方式:①带高EGR率(最高达35 %,机外EGR)的分层充量运行;②带高EGR率(最高达25 %,机外EGR)的化学计量比均质充量运行;③均质充量稀燃运行。在催化转化器加热阶段,还补充一段均质两次喷射运行方式。此时,除了均质充量主喷射外,还将少量燃油在点火上止点前60°CA时喷入汽缸。这种措施能够在改善运转平稳性和减少HC排放的情况下,对催化转化器产生较快的加热效果。总体而言,能在新欧洲行驶循环(NEDC)试验中降低排放和燃油耗。

 

图18示出了新1.6-FSI汽油机的燃油耗特性曲线。转速2000 r/min和平均有效压力0.2 MPa工况下,比油耗335 g/kWh以及最低比油耗230 g/kWh,在同类机型中均非常突出。图19是新型1.4L和1.6L-FSI汽油机的比油耗与竞争机型的对比情况,从中可以看出,大众公司在新一代汽油机上,成功地以FSI技术进一步取得了更大的竞争优势。

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