3 TDI發(fā)動(dòng)機(jī)

2.0 TDI發(fā)動(dòng)機(jī)

TDI發(fā)動(dòng)機(jī)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)燃燒室內(nèi)。柴油直噴技術(shù)以前在大型柴油機(jī)中出現(xiàn)過(guò)，經(jīng)過(guò)改進(jìn)和細(xì)化，后來(lái)逐漸應(yīng)用到乘用車柴油機(jī)上。與大眾以往柴油機(jī)相比，TDI發(fā)動(dòng)機(jī)擁有許多優(yōu)勢(shì)。

電控燃油噴射系統(tǒng)帶來(lái)更大的功率、更少的炭煙排放、更小的噪聲和更佳的經(jīng)濟(jì)性。在大眾的TDI發(fā)動(dòng)機(jī)上，噴油時(shí)間和噴油量都由電腦控制，而以前的柴油機(jī)采用機(jī)械控制方式。冷起動(dòng)按鈕已經(jīng)消失，相應(yīng)的操作由發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)完成。

TDI發(fā)動(dòng)機(jī)上的Garret VNT15可變截面渦輪增壓器使增壓技術(shù)達(dá)到一個(gè)新的臺(tái)階，它有更快的響應(yīng)（盡管以前機(jī)型的增壓滯后現(xiàn)象也比較輕微），起效范圍更加寬廣，同時(shí)不會(huì)造成排氣背壓過(guò)高的問(wèn)題。在大眾的TDI發(fā)動(dòng)機(jī)中，增壓響應(yīng)被控制在0.25秒內(nèi)，駕駛?cè)烁靖杏X(jué)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(jī)上沒(méi)有該裝置是由于機(jī)械控制很難做到非常恰當(dāng)。噴嘴設(shè)計(jì)的改進(jìn)和噴油壓力的提高意味著噪聲和排放的降低，兩段式噴口設(shè)計(jì)使壓力增加平緩并降低了發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)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，冷起動(dòng)變得更容易，以前選裝的缸體加熱裝置也沒(méi)有必要再安裝了。即使在零下10℃，新加熱塞設(shè)計(jì)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(duì)老機(jī)型的22：1或23：1），可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲和振動(dòng)，進(jìn)而提升耐久性。

TDI發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)型油壓在93.1兆帕，新機(jī)型壓力更高），噴油時(shí)間和噴油量都由電腦控制。大多數(shù)大眾TDI發(fā)動(dòng)機(jī)使用博世VP 37電控分配泵，通常它安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)前端，由正時(shí)帶驅(qū)動(dòng)。分配泵和噴嘴之間是高壓鋼油管。這一系統(tǒng)應(yīng)用在66千瓦（90馬力）和73.5千瓦（100馬力）的1.9升4缸發(fā)動(dòng)機(jī)上，還有2.5升5缸機(jī)以及110千瓦（150馬力）的2.5升V6發(fā)動(dòng)機(jī)上。在分配泵內(nèi)，燃油首先通過(guò)葉片提升壓力，隨后旋轉(zhuǎn)柱塞泵把壓力進(jìn)一步提升并按順序把燃油送到每一缸噴油。每個(gè)噴嘴包含帶回位彈簧的活塞，一旦燃油壓力超過(guò)設(shè)定值，噴口即打開。5個(gè)噴口直徑極小?；匚粡椈砂磧杉?jí)工作，即預(yù)噴在低壓下進(jìn)行，主噴則在高壓下進(jìn)行。主噴可以在混合氣點(diǎn)火后繼續(xù)進(jìn)行，有效地降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲。提高燃油噴射壓力可以顯著地改善排放水平，例如上一代奧迪A4 TDI發(fā)動(dòng)機(jī)把噴射壓力提升到136.8兆帕，把排氣顆粒水平降低了20%。所付出的代價(jià)是把燃油泵中的柱塞加粗1毫米。

其他大眾TDI發(fā)動(dòng)機(jī)，如84.5千瓦（115馬力）和110千瓦（150馬力）的1.9升4缸發(fā)動(dòng)機(jī)，1.2升和1.4升3缸機(jī)采用泵噴嘴技術(shù)，在這些發(fā)動(dòng)機(jī)上，每缸有自己的小型高壓燃油泵，由進(jìn)排氣凸輪軸驅(qū)動(dòng)，泵噴嘴由低壓葉片泵供油，當(dāng)活塞接近壓縮行程的上止點(diǎn)時(shí)，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(shí)，旁通閥關(guān)閉，燃油以高壓形式通過(guò)噴嘴噴出，要停止噴油，只要將電磁閥斷電，燃油即從旁通閥回流。噴油時(shí)間就是電磁閥開啟時(shí)間，且每缸的燃油噴射是獨(dú)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(diǎn)類似于汽油機(jī)噴射系統(tǒng)，只不過(guò)油軌內(nèi)的壓力提高了很多倍。中央油泵把高壓油送入油軌，在油軌上對(duì)應(yīng)每缸有相應(yīng)的電磁閥控制燃油進(jìn)入噴嘴。盡管說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單，但超高壓使系統(tǒng)建造并不容易。這套系統(tǒng)應(yīng)用在2.5升V6發(fā)動(dòng)機(jī)上和3.3升V8發(fā)動(dòng)機(jī)上。

渦輪增壓器的作用是增加發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，使功率和轉(zhuǎn)矩都有較大幅度的增長(zhǎng)。它工作起來(lái)就像一臺(tái)微型航空發(fā)動(dòng)機(jī)，渦輪位于柴油機(jī)排氣系統(tǒng)上，把排氣能量轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)動(dòng)能，驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)把更多的進(jìn)氣送入燃燒室。增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有任何的機(jī)械連接，因此不會(huì)消耗發(fā)動(dòng)機(jī)的能量，其潤(rùn)滑和冷卻由發(fā)動(dòng)機(jī)上引出的機(jī)油來(lái)完成。

一般來(lái)講，柴油機(jī)對(duì)于車輛性能的貢獻(xiàn)在于強(qiáng)大的低速轉(zhuǎn)矩。如奧迪A62.5升TDI發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩達(dá)到了370牛·米，配合渦輪增壓器，最大功率也達(dá)到了133千瓦，對(duì)比奧迪A62.8升汽油機(jī)的相應(yīng)數(shù)據(jù)280?！っ缀?40千瓦，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力已經(jīng)很強(qiáng)大了，但漂亮的數(shù)據(jù)并不代表一切。在加速測(cè)試中，2.5TDI的0到100公里/小時(shí)加速時(shí)間為9.5秒，比2.8升汽油機(jī)車型多出1.1秒，終點(diǎn)檔位升到3檔，轉(zhuǎn)速為3700轉(zhuǎn)/分，低速大轉(zhuǎn)矩的優(yōu)勢(shì)沒(méi)能很好地體現(xiàn)。但這并不說(shuō)明柴油機(jī)缺乏力量，也不是功率跟不上，主要是柴油機(jī)的安全轉(zhuǎn)速比汽油機(jī)低，加速過(guò)程中的換檔間隔高于汽油機(jī)所致。雖然全節(jié)氣門起步加速成績(jī)不十分突出，但裝配柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的奧迪在路上行駛時(shí)的加速感良好。另外，柴油機(jī)的低油耗是另一個(gè)賣點(diǎn)。

TDI 發(fā)動(dòng)機(jī)的催化轉(zhuǎn)化器 顆粒捕捉器

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