告别自然吸气 德系V8“新三样”详解
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告别自然吸气德系V8“新三样”详解
2012年01月20日 09:00 来源:汽车之家类型:原创编辑:范鑫
[汽车之家技术] 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。
●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
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。
『S6/S6 Avant以及S7都将搭载4.0TFSI发动机』
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。
『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』
『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。
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。)
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。
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)。
●奔驰4.7排量V8双涡轮增压发动机
——主要技术:双涡轮增压、缸内直喷、热循环管理、怠速启停
——装备车型:S级、CL级、CLS级
面对欧洲越来越苛刻的排放标准,具备百年造车史的奔驰也坐不住了,不再坚持大排量自然吸气或者机械增压的技术路线,推出了采用BlueEFFICIENCY技术的4.7升(4662毫升)V8双涡轮增压直喷发动机,这台编号为M278的发动机最先搭载于S500L CGI、海外版的CL500 BlueEFFICIENCY和CLS500(参数调至300千瓦和600牛•米)等车型,随后还将使用在E
级等车型上。
从参数上看,这台发动机缸径、冲程分别为92.9、86.0毫米,压缩比为10.5,可以在5250转时实现435马力(320千瓦)的最大功率,而峰值扭矩700牛•米则在1800转到3500转之间输出。目前和它搭配的是在奔驰经典的7G-TRONIC 七速自动变速器基础上改进的
7G-TRONIC PLUS增强型变速器,在这套动力组合的推动下,以海外版本的CL 500 BlueEFFICIENCY车型为例,其0-100公里/小时的加速时间从换发动机之前的5.4秒提升到了4.9秒,其动力性能的提升显而易见。而对于重量超过两吨的S500L CGI来说,其百公里加速成绩也跑到了5秒,可见这台发动机的强劲。