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告别自然吸气 德系V8“新三样”详解

出处:三圈汽车网 时间:2012-01-20

    [技术]  曾经风光无限的大排量发动机在欧洲越来越严格的排放法规(尤其是二氧化碳排放限值)面前不得不纷纷低头,不过欧洲的厂商们并没有犹豫太久,他们很快就拿出了新的解决方案——用排量更小的V8增压发动机来取代之前的大排量自然吸气V8或V10发动机。德国ABB(Audi Benz BMW)在这个节骨眼儿上又默契地走到了一起,于是,V8“新三样”的序幕就此拉开。

告别自然吸气  德系V8“新三样”详解

奥迪4.0TFSI发动机

——主要技术:基于AVS实现的可变排量技术、双涡轮增压+缸内直喷、启停系统、创新热管理系统、主动悬置及ANC有源噪声控制等
——装备车型:S6、S7、S8

奥迪 奥迪(进口) 奥迪a6(进口) 2013款 s6 4.0tfsi

    作为奥迪S系列车型列装的发动机,其必然拥有傲人的动力数据,这台90°夹角的4.0升V8 TFSI发动机拥有高低功率两种不同版本的调校:在奥迪S6(含旅行版)、S7车型上搭载的是低功率版,拥有420马力(309千瓦)的最大功率和550牛·米的最大扭矩,而S8车型搭载的高功率版本可输出520马力(382千瓦),扭矩也达到了650牛·米,轻松超越了上一代使用5.2升V10自然吸气发动机的S8车型,当然,超过新一代W12车型也自然不在话下。与发动机匹配的是7速Stronic双离合变速箱或8速自动变速箱。而未来这台4.0TFSI还将应用到宾利欧陆GT上。

奥迪 奥迪(进口) 奥迪a6(进口) 2013款 s6 4.0tfsi  奥迪 奥迪(进口) 奥迪a6(进口) 2013款 s6 4.0tfsi avant

『S6/S6 Avant以及S7都将搭载4.0TFSI发动机』

奥迪 奥迪(进口) 奥迪a7 2013款 s7 sportback

    这台发动机采用硅铝合金铸造缸体,由于硅含量的提升而提升了气缸壁的耐磨损程度,极其紧凑的布局使其长度仅497毫米,能够刚好安置在前轴上方,更好的优化了前后轴荷重分配。

奥迪 奥迪(进口) 奥迪a8 2013款 s8 4.0tfsi quattro

 『S8搭载的是高功率版本的4.0TFSI发动机
520马力的漂亮数据已经超越了老款上面的5.2V10』

 奥迪(进口) 奥迪a8 2013款 s8 4.0tfsi quattro

『高功率版本4.0TFSI发动机的工况图』

    当然,强劲的动力并不是这台4.0TFSI双涡轮增压发动机的所有卖点,它之所以引人注目,还因为它搭载了诸多奥迪最新推出的先进技术,“cylinder on demand system”便是其中之一。

    这套“cylinder on demand system”可以理解为按需气缸管理系统,顾名思义,是一套依靠对车辆动力需求(发动机负荷)的判断,来对发动机的工况进行相应调整的系统。在发动机负荷较低的情况下,系统会关闭发动机的4个气缸,使发动机仅以4个气缸来工作,这其实就是我们比较熟悉的“可变排量控制系统”,在不同的厂商,它有多种不同的叫法,“VCM、MDS、AFM”等等...在奔驰、本田、通用、克莱斯勒等品牌的产品上都有这种通过关闭气缸来节约能耗的技术。

 奥迪(进口) 奥迪a8 2013款 s8 4.0tfsi quattro

奥迪 奥迪(进口) 奥迪a8 2013款 s8 4.0tfsi quattro

    在实现手段上,“cylinder on demand system”也与其它厂商的方法大同小异,它的实现是依靠升级版的奥迪可变气门升程控制系统--“AVS”,在其凸轮轴增加了一套“零升程”的凸轮而实现的。当切换到这套“零升程”凸轮时,凸轮轴将无法驱动气门运动,2、3、5、8四个气缸的进排气门便处于关闭状态。(奥迪的V8气缸编号不同于常规的“左侧1357右侧2468”、而是左侧1234,右侧5678,关闭2358气缸时,发动机相当于一台V4发动机。)

 奥迪(进口) 奥迪a8 2013款 s8 4.0tfsi quattro

告别自然吸气  德系V8“新三样”详解

    而这台4.0TFSI的厉害之处在于,它是第一款可变排量的涡轮增压发动机!双涡轮增压器采用了双流道设计,1467缸体使用一个涡轮,2358缸体使用一个涡轮,这样一来,当发动机关闭4个气缸时,剩下的四个气缸就变成了一台2.0升排量的V4涡轮增压发动机!大家可以想象一下它的进排气布局要多么复杂和纠结。在气缸停用的状态下,ECU会根据车辆负载和发动机工况使动力输出在V8状态的25-40%之间灵活变化,换句话说就是扭矩输出可以在120牛·米-250牛·米之间变化。

    要实现关闭气缸运行,需要发动机的工况满足以下诸多条件:第一是发动机的转速高于怠速,在960~3500rpm之间,发动机输出扭矩在峰值扭矩的25%~40%之间,,其次冷却液的温度要高于30℃,而且变速箱的挡位要处在3挡以上。而变速箱的“运动模式”并不会影响“cylinder on demand”系统的工作。

    在即将登场的新“S”系列奥迪车型上,将会全部搭载“start-stop”智能启停系统,进一步提升产品的经济性表现,它帮助奥迪产品减少的二氧化碳排放量高达24克/公里。“cylinder on demand”与智能启停联合作用使发动机整体经济性提升12%,平均油耗可达10升/100公里甚至更低。

奥迪 奥迪(进口) 奥迪a8 2013款 s8 4.0tfsi quattro

编辑点评:   

    除了可变排量的气缸管理技术之外,这台全新的4.0TFSI双涡轮增压发动机还有诸多技术亮点,比如主动的发动机悬置系统---进一步减少车厢的震动,提升舒适性;减少活塞往复阻力的DLC类金刚石碳涂层、更高效的发动机热管理系统等等,车载的B&O音响系统还能够实现ANC主动降噪的功能(通过声波叠加干涉消除噪音),使得这台双涡轮增压V8发动机在平顺性、经济性和动力性能方面都能拿出优越的表现。无论是技术实力还是动力表现,我想这台发动机都完全有实力出现在2013年“沃德十佳发动机”的榜单上点击查看2012年沃德十佳发动机详解)。

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