大众1.4TSI拆解之正时缸盖篇

对大众1.4TSI发动机进行了第一部分“黄金分割”后（点击进入查看详细内容），涡轮增压器、双独立冷却系统及外部进排气管道等“长发”部件的拆解和技术剖析已为大家详细呈现，而在此篇我们将为您揭开这款大众核心动力“短发”部件的“上层”真相，为您详述1.4TSI发动机正时系统及缸盖部分那些不为人知的内部构造及背后的故事。

注释：发动机“短发”部分：组成基础发动机的缸体、缸盖、曲轴、连杆、凸轮轴等核心零部件；发动机“长发”部分：装配在基础发动机上最后形成完整引擎的外挂零部件；

● 1.4TSI发动机正时系统

在1.4TSI发动机“短发”部分的拆解中，对于发动机“正时系统”相关执行部件的“分体”则是首道必行工序，而此道工序为何具备“首

要执行”因素？“正时系统”又为何物？在本章进入正式拆解前，让我们率先走进发动机“正时”的原理世界：

何为发动机“正时系统”？

“正时系统”是发动机配气机构的重要组成部分，是保障发动机呼吸顺畅的重要因素之一。其主要通过控制气门开闭的时刻，准确的实现定时开启和关闭相应的进、排气门，使新鲜充量的空气得以及时进入气缸，废气得以及时从气缸排出，保证发动机具有正常、良好的动力输出表现。

正时系统执行元件示意

而就目前大多数发动机的正时系统工作过程而言，其主要由曲轴通过链条或者皮带带动凸轮轴运转，通过凸轮工作面的旋转顶压气门挺杆，进而推动气门向气缸内运动，从而实现气门被打开；在凸轮工作面旋转之后，气门会在气门弹簧的作用下回位，从而气门被关闭。而正是由于正时系统执行部件的运转，与上述发动机“短发”部分自上而下的诸多核心部件都有所关联，因此，在针对核心部件进行拆解前，卸除正时罩壳、正时皮带/链条等“关联”件，则成为首当其冲的必备工序。（一）1.4TSI发动机正时罩壳：多元集成者

正时罩壳的主要功用，除却承担对于发动机侧部正时系统传动件的保护和密封作用外，集成发动机功能能部件也是其职责所在。

1.4TSI的发动机正时罩壳，则将机油滤清器、油气分离器、加油注口集于一身。

◆你所不知道的1.4TSI：正时罩壳装配一气呵成

正时罩壳与发动机短发部分的连接主要通过其上的21个螺栓来实现，虽然在实际的手动拆解和安装过程中，需要严格按照螺栓结构分类先后及位置排序来执行，并在装配过程中具有“预紧——按照不同螺栓力矩要求上紧——复紧”的多重步骤进行装配，但是，在实际依托生产线的制造过程中，上述负责的多重步骤及装配效果，则仅需一台机器便可瞬间“一气呵成”。

一汽-大众发动机生产线上，正时罩壳的安装“一气呵成”

已于正时罩壳各部位填放好相应规格螺栓的发动机，被准确的定位在工作台上，拥有完整21个螺栓上紧装置的操纵机器，在“工序”指令下达后，准确移动至发动机前，并同时针对21个螺栓实施不同力矩要求的上紧工作，而此举不仅实现了装配的简易，更能够有效消除人工操作较易具有的不当应力，保证发动机的良好装配质量。二）1.4TSI 发动机正时系统采用链条和链轮传动：传递可靠、降噪的保证

卸除发动机正时罩壳后，1.4TSI引擎正时系统的执行硬件则完整的展现在我们眼前。双凸轮轴顶置，通过齿形链条和链轮与曲轴连接实现驱动，均延续了大众主流直列四缸引擎的结构方式。而正时链条具有的结构紧凑、传递功率高、可靠性与耐磨性高、终身免维护等显著优点，同样在1.4TSI机身上得以传承。

具有柱塞泵设计原理的正时链条张紧机构

机油泵同样采用链条/链轮驱动

而就如图所示的发动机正时侧结构来看，1.4TSI的曲轴除却具有驱动凸轮轴的功用外，通过链条/链轮连接，驱动机油泵的运转，同样是其功用之一。

◆ 网友关心热点：正时链条传动和皮带传动哪一种噪音更低？

上述正文中我们提及，正时链条具有结构紧凑、传递功率高、可靠性与耐磨性高、终身免维护等显著优点。而结合传统的正时皮带对比而言，其二者在噪音水平上的表现究竟孰优孰劣，则是网友较为关心的话题。而针对这一疑问，在此次拆解过程中，一汽-大众的专家及工程师们也给出了我们肯定的答案：1.4TSI采用了齿形静音链条，在噪音水平上要优于正时皮带。但是，是否所有的正时链条的噪音水平都要优于正时皮带呢？结果并不尽然，因为正时链条类型的差异直接决定着结果的不同。

1.4TSI采用了齿形静音链条

目前，常见的正时链条主要分为套筒滚子链条和齿形链条两种类型。其中，滚子链条受到其先天结构的影响，转动噪音相对正时皮带会更为明显，传动阻力和惯性也会相应较大。而1.4TSI采用的则为后者，也就是我们通常俗称的“静音链条”，由于其采用了齿形结构设计，传动时入齿更柔和，冲击更小，运转也更加平稳，加之其并没有会产生噪音的链条滚子结构，因此，在噪音水平表现上要更优于传统正时皮带。（三）1.4TSI发动机凸轮轴：可变气门正时的核心执行者

1.4TSI采用了双顶置凸轮轴结构

1、“可变气门正时”的执行者

凸轮轴是发动机配气机构的主要部件，其主要承载着控制气门开启和关闭的功用，而1.4TSI发动机具有的双顶置凸轮轴的功用同样如此。

图示中，下侧为1.4TSI引擎的进气凸轮轴，上侧为排气凸轮轴

进气凸轮轴利用四方凸轮设计驱动高压燃油泵

此外，凸轮轴同样肩负的驱动燃油泵的任务，也在该款引擎上得以体现，位于1.4TSI引擎进气凸轮轴上，鲜明的四方凸轮结构设计，便是用作驱动高压燃油泵之用。（注：高压燃油泵工作原理将在后续

“1.4TSI发动机拆解之活塞缸体篇”，针对1.4TSI供油系统的讲解中为您做详细解读）。

◆ 你所不知道的1.4TSI：“大众”也有可变气门正时技术

丰田的VVT-i，本田的i-VTEC，通用的DVVT，无论是何种英文简写，上述代号中均包含了一项共通的技术，这便是“可变气门正时”。而该项技术借由丰田车型上的早期宣传及发扬光大，其也成为目前国内车型宣传必备亮点，以及国人对于车辆是否具有燃油经济性的重要考量指标。但是，对于具有“技术品质领先”口碑的大众而言，我们却很少能够在其产品宣传及介绍中，发现针对此项技术所做的专项说明。而带着诸多网友心中“大众究竟是否拥有可变气门正时技术”的谜团，我们在本次拆解中也为您找到了答案。

技术知识辅读：何为“可变气门正时”？其有何功用？

点击查看：呼吸之道解析可变气门正时/升程技术

1.4TSI发动机具有“进气系统”可变气门正时技术：

“大众的TSI系列发动机都应用了VVT可变气门正时技术。”一汽-大众工程师在就正时系统进行讲解之前给出了我们上述肯定的答案。而本次拆解的EA111系列1.4TSI发动机，同样也不例外，不过有别于DVVT进排气系统气门正时双可变，其仅在进气系统上采用了该项技术。

1.4TSI“VVT系统”的核心元件：

1.4TSI可变气门正时系统主要由ECU（电子控制单元）、叶片槽式调节器、凸轮轴调整电磁阀以及传感器等部分组成。

?7?4 凸轮轴调整电磁阀：

凸轮轴调整电磁阀的主要功用为调节内容机油通道的压力值

?7?4 凸轮轴位置传感器：

凸轮轴位置传感器负责传输凸轮轴相位信号

?7?4 叶片槽式调节器：

可变正时系统的核心元件“叶片槽式调节器”位于左侧进气凸轮轴外

端

叶片槽式调节器内部机械结构

叶片槽式调节器工作原理示意图

1．4TSI具有的VVT叶片槽式调节器由外壳体、内部叶片转子以及位于叶片转子内部的锁销组成。其中，外壳体与外部的正时齿轮固定，实现曲轴通过链条传动驱动进气凸轮轴的功用；而位于壳体内部的叶片则直接与进气门凸轮轴固定，并与之一同旋转，通过带动凸轮轴与壳体

产生相对的转动位移，来实现凸轮轴的进气相位改变；而锁销的主要功用，则用于外壳与叶片的连接，实现进气相位的固定，防止凸轮轴复位。

1.4TSI“VVT系统”如何实现“可变”：

1.4TSI的气门正时可变则由上述核心元件来共同协调执行，其中，ECU储存了最佳气门正时参数值，在发动机运转过程中，ECU通过收集凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器、曲轴位置传感器等相关元件反馈的信息，并与存储的最佳参数值进行对比，在计算出修正参数后，发出指令到凸轮轴调整电磁阀：

通过双油道机油压力差值驱动叶片，带动凸轮轴旋转改变进气相位，是1.4TSI正时可变核心所在

电磁阀则根据ECU的指令，通过改变机油液压实现对于内部机油槽阀位置的控制，把提前、滞后、保持不变等压力信号指令，转化为输送至叶片槽式调节器中不同油道上的机油压力，通过双油道机油压力差值驱动调节器中的叶片，带动凸轮轴旋转改变进气相位实现气门正时的“提前”或者“滞后”，从而实现气门正时的连续可变。而1.4TSI的正时相位调节范围可达20°凸轮轴角或40°曲轴角，为大众该款核心动力在减少排放和燃油消耗，以及改善动力性能表现上提供了积极的“可变”保障。

2、发动机轻量化的贡献者

1.4TSI引擎采用了一体式凸轮轴室的设计

结构紧凑、安装简便，是轻量化设计的重要一环

而除却在工作原理上具有的显著功用外，在1.4TSI引擎的轻量化设计中，凸轮轴及凸轮轴室的贡献同样突出。前文提及的凸轮轴四方台的设计结构，使得1.4TSI的凸轮轴升程更小，从而减小了凸轮轴和凸轮轴室的直径。加之在凸轮轴室的设计上，相较此前凸轮轴盖与凸轮轴的上下分体式结构，这款EA111系列引擎采用了结构更为紧凑、安装更为简便的一体式凸轮轴室的设计，仅凭结构上的改进便为该款引擎减轻了大约450克的重量，是1.4TSI引擎在轻量化设计中的重要一环。

◆ 你所不知道的1.4TSI：装配式凸轮轴制造工艺

不同于EA113机型的凸轮轴采用了整体式铸造方式以及铸铁材质，1.4TSI引擎无论在凸轮轴的制造工艺以及材料选用上，都具有了显著的改进。

1.4TSI采用了装配式凸轮轴

特点鲜明的装配式制造工艺，将1.4TSI凸轮轴的凸轮与主轴颈实现了分离加工，其中，加工完成的凸轮内壁具有攻丝后的螺纹，而钢管外壁则具有花键预装，装配时，采用“外凸轮加热，内主轴颈冷却”的热套法完成，恢复常温后，依靠匹配的螺纹和花键实现紧固，而工艺方法不仅可以消除装配的过盈应力，同时能够在短暂时间内完成联接，并在轴向尺寸和角度位置方面保持很高的精度。

“空心轴”设计大幅度减轻了凸轮轴的重量

而正是得益于装配式凸轮轴更为简易的制造工艺，在凸轮轴的材质上，1.4TSI也实现了质量更轻的“钢材”选用。而针对1.4TSI采用了强度更高的钢制凸轮轴，大众还做出了“空心轴”的相应改进，大幅度减轻了凸轮轴的重量，减小了其运动惯性，为提升进排气效率奠定了良好的基础。

● 1.4TSI发动机缸盖：进排气系统的终端优化

1.4TSI引擎采用了全铝缸盖设计

位于凸轮轴室下方，并与其通过密封胶紧密相连的，则为1.4TSI 引擎采用了全铝材质的缸盖部分。而用以密封气缸上部，并与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室，则是其的主要功用。此外，1.4TSI引擎的进、排气通道，进、排气门，以及火花塞的安装座孔也均在缸盖结构上设定完毕。

◆ 你所不知道的1.4TSI：特殊的进排气门驱动装置“滚子摇臂”