[汽車之家 技術] 曾經風光無限的大排量發(fā)動機在歐洲越來越嚴格的排放法規(guī)(尤其是二氧化碳排放限值)面前不得不紛紛低頭,不過歐洲的廠商們并沒有猶豫太久,他們很快就拿出了新的解決方案——用排量更小的V8增壓發(fā)動機來取代之前的大排量自然吸氣V8或V10發(fā)動機。德國ABB(Audi Benz BMW)在這個節(jié)骨眼兒上又默契地走到了一起,于是,V8“新三樣”的序幕就此拉開。
——主要技術:基于AVS實現的可變排量技術、雙渦輪增壓+缸內直噴、啟停系統(tǒng)、創(chuàng)新熱管理系統(tǒng)、主動懸置及ANC有源噪聲控制等
——裝備車型:S6、S7、S8
作為奧迪S系列車型列裝的發(fā)動機,其必然擁有傲人的動力數據,這臺90°夾角的4.0升V8 TFSI發(fā)動機擁有高低功率兩種不同版本的調校:在奧迪S6(含旅行版)、S7車型上搭載的是低功率版,擁有420馬力(309千瓦)的最大功率和550牛·米的最大扭矩,而S8車型搭載的高功率版本可輸出520馬力(382千瓦),扭矩也達到了650牛·米,輕松超越了上一代使用5.2升V10自然吸氣發(fā)動機的S8車型,當然,超過新一代W12車型也自然不在話下。與發(fā)動機匹配的是7速Stronic雙離合變速箱或8速自動變速箱。而未來這臺4.0TFSI還將應用到賓利歐陸GT上。
『S6/S6 Avant以及S7都將搭載4.0TFSI發(fā)動機』
這臺發(fā)動機采用硅鋁合金鑄造缸體,由于硅含量的提升而提升了氣缸壁的耐磨損程度,極其緊湊的布局使其長度僅497毫米,能夠剛好安置在前軸上方,更好的優(yōu)化了前后軸荷重分配。
『S8搭載的是高功率版本的4.0TFSI發(fā)動機
520馬力的漂亮數據已經超越了老款上面的5.2V10』
『高功率版本4.0TFSI發(fā)動機的工況圖』
當然,強勁的動力并不是這臺4.0TFSI雙渦輪增壓發(fā)動機的所有賣點,它之所以引人注目,還因為它搭載了諸多奧迪最新推出的先進技術,“cylinder on demand system”便是其中之一。
這套“cylinder on demand system”可以理解為按需氣缸管理系統(tǒng),顧名思義,是一套依靠對車輛動力需求(發(fā)動機負荷)的判斷,來對發(fā)動機的工況進行相應調整的系統(tǒng)。在發(fā)動機負荷較低的情況下,系統(tǒng)會關閉發(fā)動機的4個氣缸,使發(fā)動機僅以4個氣缸來工作,這其實就是我們比較熟悉的“可變排量控制系統(tǒng)”,在不同的廠商,它有多種不同的叫法,“VCM、MDS、AFM”等等...在奔馳、本田、通用、克萊斯勒等品牌的產品上都有這種通過關閉氣缸來節(jié)約能耗的技術。
在實現手段上,“cylinder on demand system”也與其它廠商的方法大同小異,它的實現是依靠升級版的奧迪可變氣門升程控制系統(tǒng)--“AVS”,在其凸輪軸增加了一套“零升程”的凸輪而實現的。當切換到這套“零升程”凸輪時,凸輪軸將無法驅動氣門運動,2、3、5、8四個氣缸的進排氣門便處于關閉狀態(tài)。(奧迪的V8氣缸編號不同于常規(guī)的“左側1357右側2468”、而是左側1234,右側5678,關閉2358氣缸時,發(fā)動機相當于一臺V4發(fā)動機。)
而這臺4.0TFSI的厲害之處在于,它是第一款可變排量的渦輪增壓發(fā)動機!雙渦輪增壓器采用了雙流道設計,1467缸體使用一個渦輪,2358缸體使用一個渦輪,這樣一來,當發(fā)動機關閉4個氣缸時,剩下的四個氣缸就變成了一臺2.0升排量的V4渦輪增壓發(fā)動機!大家可以想象一下它的進排氣布局要多么復雜和糾結。在氣缸停用的狀態(tài)下,ECU會根據車輛負載和發(fā)動機工況使動力輸出在V8狀態(tài)的25-40%之間靈活變化,換句話說就是扭矩輸出可以在120!っ-250!っ字g變化。
要實現關閉氣缸運行,需要發(fā)動機的工況滿足以下諸多條件:第一是發(fā)動機的轉速高于怠速,在960~3500rpm之間,發(fā)動機輸出扭矩在峰值扭矩的25%~40%之間,,其次冷卻液的溫度要高于30℃,而且變速箱的擋位要處在3擋以上。而變速箱的“運動模式”并不會影響“cylinder on demand”系統(tǒng)的工作。
在即將登場的新“S”系列奧迪車型上,將會全部搭載“start-stop”智能啟停系統(tǒng),進一步提升產品的經濟性表現,它幫助奧迪產品減少的二氧化碳排放量高達24克/公里!癱ylinder on demand”與智能啟停聯合作用使發(fā)動機整體經濟性提升12%,平均油耗可達10升/100公里甚至更低。
編輯點評:
除了可變排量的氣缸管理技術之外,這臺全新的4.0TFSI雙渦輪增壓發(fā)動機還有諸多技術亮點,比如主動的發(fā)動機懸置系統(tǒng)---進一步減少車廂的震動,提升舒適性;減少活塞往復阻力的DLC類金剛石碳涂層、更高效的發(fā)動機熱管理系統(tǒng)等等,車載的B&O音響系統(tǒng)還能夠實現ANC主動降噪的功能(通過聲波疊加干涉消除噪音),使得這臺雙渦輪增壓V8發(fā)動機在平順性、經濟性和動力性能方面都能拿出優(yōu)越的表現。無論是技術實力還是動力表現,我想這臺發(fā)動機都完全有實力出現在2013年“沃德十佳發(fā)動機”的榜單上(點擊查看2012年沃德十佳發(fā)動機詳解)。
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