被神化了的奧迪TDI發(fā)動機

1、.：.；被神化了的奧迪TDI發(fā)動機無論是附加了多少技術的柴油發(fā)動機，永遠都跳脫不了一個先天的缺陷，這個缺陷是由于柴油本身的特性呵斥的，那就是發(fā)動機呼應速度慢，下面讓我們從技術的角度徹底分析一下這款擁有眾多技術的TDI發(fā)動機。 隨著油價的上漲，在歐洲柴油發(fā)動機曾經(jīng)開場大行其道。近兩年，越來越多的中國用戶也開場關注起柴油發(fā)動機。那么為什么柴油發(fā)動機可以比汽油發(fā)動機擁有更高的經(jīng)濟性呢？群眾奧迪集團不斷鼓吹的TDI究竟是什么樣一種柴油發(fā)動機技術？與競爭對手相比優(yōu)越性究竟表達在哪里？ TDI實踐上是群眾奧迪集團開發(fā)的一種帶渦輪增壓的直噴柴油發(fā)動機的名字。與傳統(tǒng)的柴油發(fā)動機相比較，它主要擁有電控缸內(nèi)直噴，

2、渦輪增壓，共軌供油這三項技術，再加上可變渦輪增壓值，以及可變進氣截面積技術，使其成為十足用技術武裝起來的柴油發(fā)動機。那么這些技術對于性能的提高起到了哪些作用呢？要了解這個問題我們首先的來了解一下柴油這種燃料與汽油相比優(yōu)越性是什么。 其實任何一種燃料都有一下可以從一下幾個方面來衡量其性能：流動性，揮發(fā)性，發(fā)火性，熄滅速度。對于汽油和柴油來說，這些性能都存在很大區(qū)別。我們知道汽油的流動性和揮發(fā)性是很強的，假設汽油漏油，那么離很遠就能聞到汽油味，而柴油其流動性比汽油差，粘度較大。對于發(fā)火性來說，柴油也是次于汽油的，有生活常識的人都知道汽油是極易熄滅的液體，遇到一點點明火就能迅速熄滅，并且熄滅速度非常

3、快。柴油那么剛好相反。柴油直接用火時點不燃的，必需在高溫高壓環(huán)境下才干熄滅，而且熄滅速度比汽油慢很多。不過別看柴油在上述性能中都比汽油要次，但這正是其優(yōu)越性之所在。 我們知道對于汽油發(fā)動機來說，緊縮比越高那么汽油的熄滅效率就越高，熄滅同樣多的汽油放出的熱量越多，并且熄滅更充分排放更低。但是緊縮比是不能無限制增高的。由于在發(fā)動機的緊縮行程中混合氣領會放出大量的熱，過高的緊縮比會使混合氣在活塞到達上止點之前開場自燃，這樣會使發(fā)動機產(chǎn)生爆震嚴重喪失動力以及損害發(fā)動機。所以汽油發(fā)動機的緊縮比不能設計得太高，通常自然吸氣的汽油發(fā)動機緊縮比在9.0-10.3左右即使是稀燃發(fā)動機緊縮比也不會超越13。 不過

4、對于柴油來說情況要好得多，柴油的發(fā)火性差。需求高溫高壓才干熄滅，所以柴油發(fā)動機的緊縮比可以比汽油發(fā)動機高很多，而且柴油發(fā)動機在緊縮行程時，緊縮的是純空氣，只需到了緊縮終了時柴油才會噴出。自然吸氣的柴油發(fā)動機的緊縮比通常能到到18左右。所以柴油發(fā)動機的任務效率比汽油發(fā)動機要高很多，并且高緊縮比可以使混合氣熄滅更充分，因此柴油發(fā)動機的一氧化碳和碳氫化合物的排放比汽油發(fā)動機要少。經(jīng)濟型自然也更好。也正是由于柴油的性質(zhì)穩(wěn)定，而且不需求點火系統(tǒng)引燃，本人可以在高緊縮比環(huán)境下壓燃，所以柴油發(fā)動機省去了整套點火系統(tǒng)，這樣可靠性更高，平安性也更高。 基于柴油不易熄滅的特性，渦輪增壓在柴油發(fā)動機上也更容易實現(xiàn)。

5、其實對于渦輪增壓的汽油發(fā)動機而言最大的制約增壓值提高的瓶頸就是汽油的易熄滅性。由于我們知道無論是發(fā)動機的緊縮行程還是渦輪增壓器對空氣的緊縮都是會放熱的，雖然可以經(jīng)過中冷器降溫，但畢竟有限，所以汽油發(fā)動機假設要采用渦輪增壓那么必需降低緊縮比，通常中值增壓的汽油發(fā)動機緊縮比能降到6左右。這樣會使得發(fā)動機任務效率降低。那么對于柴油發(fā)動機來說，基于柴油的穩(wěn)定性，在采用了渦輪增壓的同時緊縮比依然能堅持相對較高的程度，所以可以進一步提高熄滅效率，這樣帶來的直接益處就是經(jīng)濟性的提高和廢氣排放的降低。 不過由于柴油的熄滅速度慢，并且為了設計高緊縮比活塞行程都比較長所以傳統(tǒng)的柴油發(fā)動機轉(zhuǎn)速都很低，而且供油系統(tǒng)采

6、取的都是機械放射。再加上柴油的揮發(fā)性差，所以不能像汽油那樣迅速揮發(fā)跟空氣混合。這樣一來制約柴油發(fā)動機任務效率的最大要素就是其混合性能。對于傳統(tǒng)的柴油發(fā)動機來說在氣缸以外會專門設計一個球形的混合室。機械噴油器定時定量的把所需柴油放射到這個球形混合室中來，在球形混合室中產(chǎn)生劇烈的盤旋渦流，讓空氣和柴油盡能夠的混合。不過傳統(tǒng)的機械放射遭到供油壓力的限制很難實現(xiàn)理想的混合形狀。對于TDI柴油發(fā)動機來說，它采用了共軌技術，丟棄了老式柴油發(fā)動機采用多個分泵的設計，而是靠一個油泵提供高壓燃油，然后依托共軌把這些燃油分配給各個氣缸。所以供油壓力可以明顯提高TDI的供油壓力能到達2000bar。高壓力的放射讓燃

7、油更加可以充分與空氣混合，缸內(nèi)直噴也得以實現(xiàn)。TDI除了共軌高壓放射以外另一個技術亮點就是缸內(nèi)直噴。如圖 與傳統(tǒng)柴油發(fā)動機不同，TDI經(jīng)過電控噴油器把定量的柴油直接放射進氣缸。由于柴油的緊縮比高，所以在緊縮終了時氣缸內(nèi)的缸壓也非常高，經(jīng)過高壓泵加壓以后的柴油放射進氣缸內(nèi)后迅速在活塞頂部行程劇烈的盤旋渦流，從圖上我們可以看出活塞頂部設計有特殊外形的凹槽，噴油器成錐形放射燃油，在活塞頂部構(gòu)成劇烈盤旋，加上活塞在緊縮行程中頂部凹槽內(nèi)本身也會有劇烈的渦旋，以及盤旋設計的進氣道，都能有助于添加渦流的行程時機。 所以燃料可以盡能夠的跟空氣混合，提高燃料熄滅效率到達提高經(jīng)濟性降低排放的目的。不過這種設計的震

8、動和噪音比較大，所以這也是TDI發(fā)動機的一個弊端。群眾和奧迪通常是經(jīng)過隔音的手段來組織噪音合震動傳入駕駛艙的。而發(fā)動機本身震動室不可小視的。 TDI的第二個技術亮點就是其渦輪增壓技術如圖 -空氣被渦輪增壓器緊縮以后密度大幅度添加，高密度的空氣就意味著有更多的氧氣能參與熄滅，那么動力性自然也能大幅提高，不過由于緊縮后的空氣會放熱，所以TDI發(fā)動機還配備了進氣中冷器來降低進氣溫度，從而更好的配合缸內(nèi)直噴以及高緊縮比的設計。 不過無論是附加了多少技術的柴油發(fā)動機，永遠都跳脫不了一個先天的缺陷，這個缺陷是由于柴油本身的特性呵斥的，那就是發(fā)動機呼應速度慢。幾乎一切的柴油發(fā)動機都存在這個缺陷。由于柴油的熄

9、滅速度比汽油慢得多，所以導致發(fā)動機的油門呼應性降低，在加上渦輪增壓的通病渦輪遲滯，使得TDI發(fā)動機在起步順間的提速并不是那么理想。但是柴油發(fā)動機的經(jīng)濟型是絕對不容置疑的，這也是為什么德國很多廠家大力開展大排量柴油發(fā)動機的緣由。奧迪甚至推出了V12缸6.0升TDI發(fā)動機。功率到達500匹扭矩超越1000牛米。 無論功率多大，柴油發(fā)動機的呼應性問題依然不能逃避。排放方面，也得突破很多人的慣性思想。很多人以為柴油發(fā)動機在廢氣排放方面的環(huán)保性能一定比汽油好很多，其實不然。確真實缸內(nèi)直噴合高緊縮比的協(xié)助 下，柴油比汽油熄滅更加充分，更加完全。但這只能有益于降低因熄滅不充分引起的一氧化碳合碳氫化合物的排放。對于氮氧化物的排放柴油發(fā)動機不但不能降低，甚至比汽油發(fā)動機高很多倍。由于氮氧化物主要是熄滅時空氣中的氮氣根氧氣結(jié)合發(fā)生反響所致。氮氣是一種很穩(wěn)定的氣體，正常情況下是很難跟氧氣發(fā)生反響的，但是在高溫高壓下，部分氮氣會跟氧氣反響產(chǎn)生氮氧化物。我們知道柴油的緊縮比比起有高很多，所以柴油的氣缸內(nèi)壓