Việc phát triển động cơ xăng 1.5 lít mới, EA211 TSI evo, của Volkswagen đã mang đến không chỉ các cải tiến nhỏ mà còn một số cải tiến đáng kể - so với các động cơ trước đó, trong đó đã có các tính năng như tăng áp đơn và gấp đôi, làm lạnh khí nạp tích hợp, ống xả tích hợp với lợi thế nhiệt độ học hoặc tắt xi lanh.
Với thế hệ động cơ mới nhất, Volkswagen đi xa hơn nữa. Có các thành phần công nghệ mới được áp dụng, giúp EA211 TSI evo có hiệu suất cao hơn lên tới 10% so với động cơ TSI 1.4 lít (92 kW) hiện tại. Điều này giúp giảm tiêu thụ nhiên liệu ở nhiều phạm vi động cơ khác nhau. Theo Volkswagen, điều này không chỉ giúp tiết kiệm nhiên liệu trong điều kiện kiểm tra, mà còn có tác động trong cuộc sống hàng ngày của người dùng. Cụ thể, các công nghệ mới / hiện đại sau được áp dụng để tăng hiệu suất tiêu thụ nhiên liệu:
Chi tiết về từng cải tiến
Lớp chống ma sát APS (atmosphärisches Plasmaspritzen) được sử dụng để phủ lớp bọc trục nòng trên vỏ nhôm hợp kim trong biến thể công suất 110 kW. Sử dụng bột phun có kích thước hạt nhỏ kết hợp với quá trình phun tiên tiến đã tạo ra các túi dầu mỡ nhỏ, đảm bảo độ trơn tru và chống mài mòn của vòng piston. Những lợi ích khác của giải pháp này bao gồm khả năng tản nhiệt tốt hơn so với gang, khả năng chống động kích tốt hơn trong quá trình đốt cháy và kháng ăn mòn tốt hơn đối với nhiên liệu kém chất lượng. APS Technology cũng khá bền đối với quá trình khởi động động cơ lạnh dưới tải nặng đặc biệt của xe hybrid, theo Volkswagen.
Động cơ mới đã trải qua một số cải tiến cơ bản như thiết kế lại đầu xi lanh. Một trong những thay đổi là tối ưu hóa phần ống nước làm mát để tăng khả năng tản nhiệt và điều chỉnh góc van và phòng đốt để đạt hiệu suất tốt nhất cho quá trình đốt theo phương pháp Miller. Nguyên tắc đã được áp dụng thành công trong các động cơ trước đó, với ống xả quy mô được tích hợp vào đầu xi lanh. Trục cam hút được điều chỉnh bằng cách sử dụng bộ điều chỉnh cam trục thủy lực nhanh cùng với van điều chỉnh tại trung tâm. Tốc độ điều chỉnh cao lên đến 300 ° vòng kinh công tắc / giây hỗ trợ cho quá trình kiểm soát lưu chất.
Công nghệ ACT tắt xi lanh là một phần khác của bộ sưu tập EA211 được cải tiến và được sử dụng trong số lượng lớn. Nó góp phần vào hiệu suất của động cơ và là một tính năng quan trọng. Nó tự động tắt van hút và van xả của xy-lanh 2 và 3 trong các phạm vi tải trung bình và đồng thời tắt các bơm phun nhiên liệu.
Module làm mát có điều khiển mảng khái niệm cũng là một cải tiến mới và cho phép kiểm soát hiệu suất làm mát hiệu quả hơn. Ví dụ, trong giai đoạn khởi động, nước lạnh nằm yên trong toàn bộ khối động cơ hoặc khối xi lanh được bảo đảm. Việc làm nóng động cơ nhanh chóng cải thiện tiện nghi sưởi ấm nội thất và giảm ma sát động cơ khi đang làm ấm. Một lợi ích khác của module làm mát theo khái niệm đã tạo ra quá trình điều chỉnh nhiệt độ theo yêu cầu của động cơ trong toàn bộ phạm vi hoạt động.
Phương pháp đốt cháy Miller là một cải tiến quan trọng của động cơ TSI evo mới. Cải tiến hiệu năng nhiệt này đã được thực hiện thông qua bốn biện pháp chính:
- Tăng tỷ lệ nén hình học để tăng hiệu năng.
- Giảm nhiệt độ nén bằng cách đóng van rất sớm và làm mát nở trong quá trình hút.
- Cải thiện chuyển động vận chuyển cho sự phát triển nhanh chóng của lửa và giảm khả năng bị kẹt khi tải đặc biệt cao.
- Tăng mật độ nạp khí thông qua công suất tăng áp khí thải hiệu quả hơn.
Một biện pháp khác trong động cơ TSI evo là gói chống ma sát toàn diện. Điều này bao gồm, một máy bơm dầu có khả năng điều chỉnh theo mảng khái niệm, một lớp polymer phủ vào ổ trục của khuỷu tay đầu tiên và chuyển sang loại dầu nhớt thấp lớp 0W-20.
VTG cho động cơ xăng
Trước đây, chỉ có các động cơ diesel mới chứa động cơ tăng áp với hình dạng kích thước biến thiên (VTG) do nhiệt độ khí thải cao trong động cơ xăng không biết tới quy tắc này. Volkswagen đã phá vỡ qui tắc này bằng cách áp dụng động cơ turbo với hình dạng kích thước biến thiên điện tử (VTG-ATL) khi sử dụng TSI evo. Do đó, nhờ việc đóng van hút sớm trong quá trình đốt cháy Miller, hiệu suất của động cơ TSI evo được tăng lên so với động cơ tiêu chuẩn. Trong tải nhẹ, việc giảm tải sẽ góp phần vào lợi ích tiêu thụ của TSI evo. Áp suất nạp cao cân bằng hiệu ứng của khối lượng chuyển động hiệu quả thấp do khối lượng quặng hiệu dụng thấp.
Điều này đặt ra các yêu cầu rất cao cho hệ thống tăng áp ở tốc độ động cơ thấp. Một động cơ turbo với hình dạng biến thiên kích thước biến thiên cung cấp khả năng điều chỉnh tối ưu cho đặc tính dòng thông qua hoạt động, cho phép tạo ra hiệu suất turbo cực cao từ tốc độ động cơ rất thấp. Hiệu ứng tăng tốc tăng cường của động cơ VTG kết hợp với quán tính khối lượng thấp của ATL dẫn đến phản hồi rất nhanh. Thời gian nhảy lên mô-men xoắn tối đa so với TSI 1.4 lít (92 kW) nhanh hơn khoảng 35%. Công nghệ VTG tổng thể là một phần không thể thiếu của phương pháp đốt cháy TSI evo.
Các nhà phát triển cũng đã thực hiện một cải tiến trong hệ thống làm lạnh không khí nạp gián tiếp. Không giống như EA211, bộ làm mát sau lưng được đặt trong ống xả sau ống hạn chế, được làm mát cùng với nó. Với vị trí mới này, kích thước và hiệu suất của bộ làm mát được tăng lên trong gói hợp kim nhỏ. Điều này giúp giảm nhiệt độ không khí nạp xuống khoảng 15 K so với nhiệt độ không khí xung quanh.
Hệ thống phun nhiên liệu tiến bộ
Lần đầu tiên, hệ thống phun nhiên liệu thế hệ thứ tư của VW được sử dụng. Nhờ tối ưu hóa của toàn bộ hệ thống và các thành phần, áp suất phun nhiên liệu đã được nâng lên đến 350 bar. Nhờ kích thước đầu phun được giảm xuống còn 6 mm, tích hợp vào không gian đốt cháy một cách hiệu quả, tăng cường độ bền và giảm nhiệt độ tại vị trí phun.
