[資訊] 雙增壓引擎拆解 (一)

發展沿革概述

1.4升近年來歷經與其他福斯/奧迪車系引擎歷經相同的演化過程；也就是從缸內直噴FSI化，再到增壓化。1.4有一點不同是它的增壓系統為機械增壓與渦輪增壓併用的雙增壓系統。雙增壓的主要目的是在一定的輸出功率之下，儘量簡小引擎所佔的空間，要縮小引擎空間就必須減少的排氣量。

這種小排氣量/大馬力的引擎設定，除了可以減少機械空間所佔的空間之外，還有油耗較低、二氧化碳排放量較低的優點。

同時裝置兩套增壓系統，引擎本身以及周邊次系統必須有所修改，才足以因應伴隨著雙增壓系統所帶來的高溫/高壓的額外負荷。以下將針對本引擎的特殊之處逐部位說明。

氣缸部分

1.4TSI的氣缸本體採用傳統的灰鑄鐵材質，沒有跟隨潮流改用鋁合金材質的原因是灰鑄鐵的剛性較佳，較能承受雙增壓的高負荷。

氣缸襯套採上層開放式(Open-Deck)結構，也就是氣缸襯套與氣缸外壁之間，沒有腹樑等結構支撐物。

活塞與曲軸

這部分的結構大抵上沿用1.4FSI的設計(台灣地區未引進)，並在部分結構上加強強度。活塞部分是鋁合金壓鑄而，為了順應缸內直噴的需求，活塞表面的形狀係經過電腦模擬設計而成，可幫助吸入空氣形成穩定的燃燒渦流，活塞裙的表面經過滲碳硬化處理，以增強硬度並降低與汽缸之間的摩擦力。

用來連接活塞與連桿的活塞固定銷，為了因應較高的爆發壓力，直徑從17mm增加至19mm。

曲軸的幾何形狀大致相同，但製程採鍛造，如此不但可增加強度，同時也可降低運轉震動。

氣缸蓋

1.4TSI的氣缸蓋當然也是沿用1.4FSI加上一些修改而成；為了因應排放廢氣的高溫與高壓，排氣門採鈉金屬填充，如此可降低排氣門溫度達攝氏100度之多！排氣門座以及排氣門彈簧也增加了強度。

凸輪軸上蓋

進氣門凸輪軸和排氣門凸輪軸分別以3個具軸承作用的固定點固定於氣缸蓋上，比較特殊的是它的凸輪軸上蓋，不單是遮蔽作用而已，還具有結構上受力的作用；高壓燃油幫浦就安裝在凸輪軸上蓋之上，

1.4TSI高壓燃油幫浦需要比1.4FSI更高的輸出壓力，為了滿足更高的噴油量與燃油噴量，高壓燃油幫浦的行程增加了5~5.7公厘。進氣門凸輪軸與高壓燃油幫浦之間，有一個沿著幫浦凸輪滾度，並接受其施力的滾動頂桿，作用是降低摩擦力，增加工作效率。

凸輪軸上蓋     

  

1.4TSI的綜合皮帶如同一般引擎，是作為傳輸動力給發電機、冷氣壓縮機、水幫浦之類的周邊輔助裝置之用。

為了提供穩定的動力來源，以產生較精準的增壓值，機械增壓器使用獨立的皮帶。

綜合皮帶與機械增壓器皮帶均有的獨自的張力器+舵輪組，以確保皮帶無論處於何種負荷之下，均能維持正確的張力。

機械增壓器與渦輪增壓器

兩種增壓系統各有其優缺點，且恰為互補。例如機械資壓器的優點是：引擎在低轉即可有作用、增壓迅速、不需額外的潤滑冷卻系統，缺點是：需耗費引擎動力作為動力源，運作效率不佳。渦輪增壓的優點是：由於係以排放廢氣作為動力來源，所以運作效率極佳，缺點是：在排氣量較小的引擎上，中低轉速的加壓壓力不足、會產生高溫增加引擎的熱負荷。所以理論上來說，同時使用兩種增壓系統是效率最高的增壓系統，在以往因為開發成本過高，以及可靠度不佳的疑慮，少有車廠運用在量產車上。所以1.4TSI的推出，象徵福斯/奧迪集團對於自家的製造技術與設計能力有著極端充分的信心。