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看谁给力?凯迪拉克XTS2.0TVS奥迪2.0TFSI原创

2013-03-28 18:11:10 来源: PCauto 作者:fengjingyu
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  【太平洋汽车网 技术频道凯迪拉克XTS在2013年2月25日在广州正式发布上市。集MRC主动电磁感应悬挂、Bose ANC主动降噪静音技术、移动互联体验CUE以及ESS强化安全策略等众多先进技术于一身的凯迪拉克XTS成为备受关注的中级豪华车。一向以官车著称的奥迪A6L会不会因为凯迪拉克XTS的到来受到冲击呢?下面我们就来比较一下这两款车的发动机

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  凯迪拉克XTS将提供两款发动机,一款是全新一代3.6L V6直喷发动机。另外一款是2.0T涡轮增压直喷发动机,也就是入围2013沃德十佳发动机的那一款发动机。奥迪A6L全系发动机均采用缸内直喷技术,提供了2.0 TFSI、2.5 FSI、2.8 FSI以及3.0 TFSI四款发动机给用户选择。其中,2.0 TFSI以及3.0TFSI燃油直喷发动机已连续多次获得全球十佳发动机殊荣。下面就来比较一下通用2.0T LTG涡轮增压发动机和奥迪2.0L EA888 TFSI涡轮增压发动机。

参数比较 通用2.0L LTG发动机占优势

发动机参数对比
发动机2.0L LTG2.0L TFSI(EA888)
代表车型凯迪拉克XTS奥迪A6L
排量1998ml1984ml
气缸排列形式直列4缸直列4缸
缸径×行程86mm×86mm82.5mm×92.8mm
最大功率276PS(203kW)/5500rpm180PS(132kW)/4000-6000rpm
最大扭矩353N·m/1700-5500rpm320N·m/1500-3900rpm
压缩比9.59.6
升功率kW/L101.666.5
百公里加速时间s8.18.8
百公里油耗L6.9
特有技术双涡管涡轮增压、缸内直喷、DVVT、活塞喷雾冷却、两级可变排量机油泵等涡轮增压、缸内直喷、 两级可变正时控制系统(AVS) 等
制表:www.PCauto.com.cn


  从参数中可以看出,通用2.0L LTG发动机行程等于缸径,能兼顾扭矩和功率的输出。奥迪2.0L TFSI发动机则是行程大于缸径,拥有低转速高扭矩的特性。通用2.0L LTG发动机的升功率、最大功率最大扭矩也比奥迪2.0L TFSI的要大,而且要大得多。凯迪拉克XTS的百公里加速时间要比奥迪A6L百公里加速时间短0.7s。

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【通用2.0L LTG发动机功率扭矩曲线】

  在功率扭矩曲线图中可以看到,通用2.0T LTG发动机扭矩平台要比2.0L TFSI发动机的1500-3900rpm要宽得多,这就使得凯迪拉克XTS中段的动力更加充沛,加速性能更好。但是,奥迪2.0L TFSI最大扭矩到达的转速要比通用2.0L LTG要低,起步提速要快,更适合在市区行驶。

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【奥迪2.0L TFSI发动机功率扭矩曲线】

 

如果你对发动机具体结构不是很了解,可以移步到:

发动机结构解析

 

发动机的变种 均有不同调校版本

  根据市场的不同需求,通用2.0L LTG发动机与奥迪2.0L TFSI发动机均有不同的调校版本。本文介绍的通用2.0L LTG发动机为第三代Ecotec发动机。而奥迪2.0L TFSI发动机七个版本中又分为无可变气门生成系统与有可变气门升程系统。 

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  其中2013款的凯迪拉克XTS搭载的是272PS马力版本,而奥迪A6L则搭载的是179PS马力版本。

主要技术比较 功夫各不同

  通用2.0L LTG发动机与奥迪2.0L TFSI都曾是沃德十佳发动机得主,当下流行的涡轮增压、缸内直喷等技术在两者中都有采用。

  增压技术 在增压技术方面这两台发动机采用的增压器有所不同。通用2.0L LTG发动机上采用的是双涡管单涡轮增压器,增压器采用的是传统的油冷方式冷却。

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  双涡管单涡轮增压器最大的优点在于能够根据发动机的点火顺序将相邻气缸排出的废气分开。这就能减小排气气流对涡轮的叶片的干涉,在低转速的时候提高涡轮效率。

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【双涡管单涡轮增压器】

  而奥迪2.0L TFSI上采用的涡轮增压技术是在传统的单涡管单涡轮增压器上增加了一个水冷冷却系统。有了这个冷却系统能够很好地解决涡轮增压器的冷却问题,可以保证涡轮的使用寿命。

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【水冷式涡轮增压器结构图】

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  缸内直喷 缸内直喷技术是由柴油机燃油供给系统发展而来的技术,汽油通过高压油泵加压后喷入气缸。通过高压油泵加压后的燃油压力较高,通用2.0L LTG发动机的汽油油压达到150bar,而奥迪2.0L TFSI发动机的汽油油压更高,能达到190bar。高油压使得油泵及供油管道要更加精密,也需要更高的强度。

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  不过,最新款EA888 2.0L发动机将采用混合喷射技术。与一些丰田发动机类似,奥迪的发动机家族采用直接喷射和端口喷射。直接喷射用来提供发动机空转和满负荷运行时的稳定喷射,端口喷射是在部分载荷的工况下介入的。但与丰田发动机不同的是,奥迪发动机从来不同时使用两种喷射,而是分别的单独运作。据悉,这款采用混合喷射技术的最新款EA888 2.0L发动机将搭载于下一代奥迪A4车上。而奥迪A6L搭载的EA888 2.0L TFSI发动机没有采用混合喷射技术。

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  气门正时 早期的发动机气门正时、气门升程都无法调节。近年来,VVT气门正时技术逐渐普及。最新的发动机开始普及气门升程可变技术,其最大优势就是可以利用气门升程来控制进气量,这样节气门的作用就被弱化,大大降低了泵气损失,同时发动机进气迟滞的现象也会减轻,直接提升了发动机的响应速度。

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  为了摆脱这种局限,通用2.0L LTG发动机采用了进排气门可变正时技术,而奥迪2.0L TFSI发动机只采用了进气门可变正时技术,能够单独调整气门开闭的时机。下面是一个气门可变正时结构原理三维动画演示视频。

  奥迪2.0L TFSI发动机除了具有进气门可变正时技术外,还带有AVS可变气门升程技术,主要是改变进气门的开启升程。在发动机大负荷时,AVS系统将凸轮切换为角度较大的凸轮推动气门顶杆,此时气门升程可达到最大,以提供燃烧室最佳的进气流量和进气流速,实现更加强劲的动力输出。而在发动机小负荷时,为了追求发动机良好的燃油经济性能,此时AVS系统则将凸轮切换为较小的凸轮推动气门顶杆,以实现节油性能。下面是一个奥迪AVS可变气门升程技术工作原理视频。 

  
  平衡轴  4缸发动机运转的平顺性要比6缸发动机要差,在获得发动机平顺性方面,通用2.0L LTG发动机与奥迪2.0L TFSI发动机均采用了平衡轴。通用LDK发动机采用的是双对旋平衡轴,发展到LTG就移到发动机曲轴下端了,通用2.0L LTG发动机平衡轴模块整合于发动机曲轴下端,使得发动机结构更为紧凑。

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  奥迪2.0L TFSI发动机平衡轴安装在气缸体的下端,由曲轴和链条驱动,它产生的离心力正好与曲轴产生的离心力方向相反,这样就可以抵消掉大部分的振动了,你从方向盘上感到的振动会变得更加细微。相比老款发动机更靠近油底壳的平衡轴位置,新的平衡轴位置无疑更加合理。

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【平衡轴工作原理】

  平衡轴设置在曲轴下端,驱动结构相对较紧凑,但是会使发动机高度较高。而将平衡轴设置在气缸体两侧呢,发动机高度相对较矮,但是驱动链条相对加长,并且发动机宽度也会相对加宽,显得比较臃肿。

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  两级可变排量机油泵  可变排量机油泵可以根据发动机的不同工况提供不同的机油压力,从而达到减少不必要的动力消耗的目的。通用2.0L LTG发动机采用的可变排量机油泵是叶片泵,主要是通过滑阀来改变油腔大小来提供不同压力以及流量的机油。叶片泵具有结构简单,流量大,方便调节的优点。

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【通用2.0L LTG发动机采用的机油泵】

  而奥迪2.0L TFSI发动机机油泵则是齿轮泵,主要是通过机油泵内部两个泵齿轮相对移动来实现流量可变的。

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  两个泵齿轮无位移(正对着),供油能力最大;两个泵齿轮最大轴向位移(偏移),供油量最小。齿轮泵具有结构紧凑特点,但是齿轮断面漏油量大。

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  总结:这两款发动机都曾获得“沃德十佳发动机称号”,涡轮增压、缸内直喷、可变气门技术都比较成熟,是世界现代车用汽油发动机高水平的表现。通用2.0L LTG发动机的优势在于扭矩平台宽,动力强劲。奥迪2.0L TFSI发动机的优势在于发力转速低,响应性好,油耗低。涡轮技术上,通用2.0L LTG发动机双涡管单涡轮在性能上有优势。奥迪2.0L TFSI的AVS、水冷涡轮、齿轮式变排量油泵等技术使得TFSI工艺更为精湛。

 

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