原創(chuàng)  大眾TDI柴油機

　　以某些專家的眼光看，以往人們對柴油機存在一些誤解，隨著寶來TDI和奧迪V6 2.5TDI的相繼上市，讓我們有機會接觸一下含最新技術(shù)的產(chǎn)品--大眾TDI柴油機。

　　TDI發(fā)動機采用渦輪增壓中冷和柴油直噴技術(shù)，所謂柴油直噴是把燃料直接噴射到主燃燒室，而不是以前常見的噴射到預(yù)燃室內(nèi)。柴油直噴技術(shù)以前在大型柴油機中出現(xiàn)過，經(jīng)過改進和細化，現(xiàn)在已經(jīng)能夠應(yīng)用到乘用車柴油機上。與大眾以往柴油機相比，TDI機型擁有許多優(yōu)勢。

　　電控燃油噴射系統(tǒng)帶來更大的功率、更少的碳煙排放、更小的噪音和更佳的經(jīng)濟性。在大眾的TDI發(fā)動機上，噴油時間和噴油量都由電腦控制，而以前的柴油機采用機械控制方式。冷啟動按鈕已經(jīng)消失，相應(yīng)的操作由發(fā)動機自動完成。

　　TDI機型上的Garret VNT15 可變截面渦輪增壓器使增壓技術(shù)達到一個新的臺階，它有更快的響應(yīng)(盡管以前機型的增壓滯后現(xiàn)象也比較輕微)，起效范圍更加寬廣，同時不會造成排氣背壓過高的問題。在大眾的TDI發(fā)動機中，增壓響應(yīng)被控制在0.25秒內(nèi)，駕駛員根本感覺不到增壓滯后的存在。

　　電子排放控制包括EGR(廢氣再循環(huán))，有效地降低了氮氧化物的排放，從前大眾柴油機上沒有該裝置是由于機械控制很難做到非常恰當(dāng)。噴嘴設(shè)計的改進和噴油壓力的提高意味著噪音和排放的降低，兩段式噴口設(shè)計使壓力增加平緩并降低了發(fā)動機工作過程中的敲擊聲。

　　一體式燃燒室比以前的預(yù)燃式燃燒室減少了熱量損失，冷啟動變得更容易，以前選裝的缸體加熱裝置也沒有必要再安裝了。即使在零下10度，新加熱塞設(shè)計能使加熱周期縮短10秒。一體式燃燒室允許更低的壓縮比(18.5：1或19.5：1對老機型的22：1或23：1)，可以降低發(fā)動機的噪音和震動，進而提升耐久性。

　　TDI發(fā)動機的燃油系統(tǒng)有自己的特征，現(xiàn)在有三種燃油噴射系統(tǒng)，首先是分配泵系統(tǒng)，由燃油泵向噴嘴順序供油(舊機型油壓在931巴，新機型壓力更高)，噴油時間和噴油量都由電腦控制。大多數(shù)大眾TDI發(fā)動機使用博世VP 37 電控分配泵，通常它安裝在發(fā)動機前端，由正時皮帶驅(qū)動。分配泵和噴嘴之間是高壓鋼油管。這一系統(tǒng)應(yīng)用在90和100馬力的4缸1.9升機型上，還有2.5升5缸機以及150馬力2.5升V-6上。在分配泵內(nèi)，燃油首先通過葉片提升壓力，隨后旋轉(zhuǎn)柱塞泵把壓力進一步提升并按順序把燃油送到每一缸噴油。每個噴嘴包含帶回位彈簧的活塞，一旦燃油壓力超過設(shè)定值，噴口即打開。5個噴口直徑極小。回位彈簧按兩級工作，即預(yù)噴在低壓下進行，主噴則在高壓下進行。主噴可以在混合器點火后繼續(xù)進行，有效地降低了發(fā)動機的噪音。提高燃油噴射壓力可以顯著地改善排放水平，例如奧迪A4 TDI把噴射壓力提升到1368巴，把排氣顆粒水平降低了20%。所付出的代價是把燃油泵中的柱塞加粗1毫米。

　　其它大眾TDI機型如115馬力和150馬力1.9升4缸機，1.2和1.4升3缸機采用泵噴嘴技術(shù)，在這些機型上，每缸有自己的小型高壓燃油泵，由進排氣凸輪軸驅(qū)動，泵噴嘴由低壓葉片泵供油，當(dāng)活塞接近壓縮行程的上至點時，泵噴嘴的主泵活塞受到激發(fā)，但噴油量由附在其上的電磁閥控制，多余油量由旁通閥流回。電磁閥通電時，旁通閥關(guān)閉，燃油以高壓形式通過噴嘴噴出，要停止噴油，只要給電磁閥斷電，燃油即從旁通閥回流。噴油時間就是電磁閥開啟時間，且每缸的燃油噴射是獨立完成的，便于精確控制。

　　最后一種是高壓共軌噴射系統(tǒng)，它的概念有點類似于汽油機噴射系統(tǒng)，只不過油軌內(nèi)的壓力提高了1000倍。中央油泵把高壓油送入油軌，在油軌上對應(yīng)每缸有相應(yīng)的電磁閥控制燃油進入噴嘴。盡管說起來簡單，但超高壓使系統(tǒng)建造并不容易。這套系統(tǒng)應(yīng)用在180馬力2.5升V6機和3.3升V8機型上。

　　渦輪增壓器的作用是增加發(fā)動機的進氣量，使功率和扭矩都有較大幅度的增長。它工作起來就像一臺微型航空發(fā)動機，渦輪位于柴油機排氣系統(tǒng)上，把排氣能量轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)動能，驅(qū)動壓縮機把更多的進氣送入燃燒室。增壓器與發(fā)動機沒有任何的機械連接，因此不會消耗發(fā)動機的能量，其潤滑和冷卻由發(fā)動機上引出的機油來完成。