米勒循环重新焕发青春

文章来源:AI《汽车制造业》 发布时间:2017-05-09
分享到
在对更高效率的追求中,为了让2 L TFSI 发动机走在行业前列,奥迪公司的工程师们重新研究了一种老式的燃烧循环——米勒循环。

通常,在诸如奥迪A4这样广受好评的轿车系列中,一款2 L汽油发动机并没有什么值得大书特书的东西,但是,在可能是比较困难的时刻,为了支持B9 A4发动机系列,奥迪A4新型1.984 ml四缸直列发动机来的正是时候。

被奥迪公司称为“2.0 L TFSI Ultra升级版”的EA888发动机使用了革新性的米勒循环燃烧系统,这种系统其实早在1957年就被美国工程师拉尔夫–米勒注册了专利,现在,奥迪公司要让米勒循环重新焕发青春。

奥迪公司技术负责人说,开发工作开始得很早,在2008年投放其第二代发动机后不久,奥迪公司就开始了新的“B循环”燃烧系统的开发工作,而系列化开发工作是在2011年投放了第三代发动机之后开始的。为了表达对这种开发过程的认可,配备新的米勒循环燃烧系统的2.0 L TFSI发动机被称为“3B发动机”。

专门的设计

这款新的发动机是奥迪公司“适型化”策略(Rightsizing’ Strategy)下的产品,为了适合每种汽车风格而专门设计的发动机。工程师们说,采用这种燃烧系统,较大排量的发动机不再是一种缺陷,而是一个必要条件。奥迪公司也表示,新的燃烧系统与较短的压缩和拉长的膨胀相位以及压缩比的增加等,是特别为部分载荷这种最普遍的运行模式而设计的。

在2.0 L TFSI Ultra发动机上,由于曲柄转角为140˚ 而不是190˚~200˚,在部分载荷过程中,进气阀比通常关闭得要早些。在正常和全载荷状态下,可变阀门正时将曲柄转角改变成170˚。进气歧管中,压力的增加有助于减少吸气过程中的节流损失,进气阀在没有抵达底部死点前关闭,降低了介质压力。

两全其美

如图3所示,由于压缩阶段缩短,压缩比从9.6∶1 增加到 11.65∶1。奥迪公司表示,发动机需要压缩的油气只像1.4 L TFSI发动机那么多。较短压缩阶段的另外一个优越性是油气温度更低,因此,会使得排气系统更加抗燃爆。在膨胀阶段,发动机利用所有的2 L排量,从高几何压缩比中获益,由于燃烧过程中,压力水平更高,进一步增加了发动机效率。将米勒循环应用到发动机上需要奥迪公司的工程师们进行一些详细的研究,才能让这个燃烧过程发挥作用。为使油气混合物在尽管进气时间非常短暂的情况下,仍然能够有效充分形成涡流,活塞凹槽、进气管道、燃烧室和涡轮增压等所有这些方面都需要适应新的燃烧过程。  

收藏
赞一下
0