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大众汽车TSI涡轮增压直喷汽油发动机

发布时间:2012年04月12日 18:48 | 进入汽车论坛 | 来源:选车网 | 手机看视频


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作为大众汽车先进汽油发动机技术的代表,TSI发动机正引领着未来发动机发展小型化的趋势。

我们知道,只有燃油充分燃烧,才能令每滴燃油所储存的能量最大化地发挥作用,使发动机在消耗更少燃料的情况下,产生更低排放,输出更强劲的动力。

TSI涡轮增压直喷汽油发动机是一款技术领先、性能优越、节能环保的发动机,是大众汽车紧凑概念发动机系列产品的成功延续。它采用先进的涡轮增压和缸内直喷技术,显著地提高了发动机效率,不仅为车辆提供出众的动力性能,还为使用者带来更佳的燃油经济性。与传统汽油发动机相比,它体积更小、质量更轻,却拥有更出色的动力输出及更为清洁的排放。

大众汽车TSI发动机采用并结合了多种先进的发动机技术,在有效降低燃油消耗的基础上,更大幅提升了发动机的动力输出。


涡轮增压技术

涡轮增压技术是指利用涡轮增压器来增加发动机的进气量,在不改变发动机排量的情况下得到增大排量的效果,实现输出动力的大幅提升。

涡轮增压器实际上就是一个空气压缩机,利用发动机排出的废气推动涡轮高速旋转,将空气压缩进入气缸。随着发动机转速加快,废气排出和涡轮转速也随之加快,空气压缩程度与发动机的进气量得以增加,从而提高发动机动力。由于涡轮增压器的驱动是来自发动机排出的废气,不需要额外的动力,所以与其他增压方式相比,涡轮增压的效率更高,能耗更低。此外,涡轮增压器并非易耗部件,在正常使用和保养的情况下,涡轮增压器的寿命和发动机的寿命是相同的。

由于涡轮增压器是由发动机排出的废气驱动增压,因此要在发动机达到一定转速时才能被启动,涡轮增压器的动态响应存在一定的“滞后”。针对涡轮增压技术的这个固有特点,大众汽车改进设计了TSI发动机的涡轮增压器,对涡轮叶片进行了空气动力学优化,使进气气流的分布状态有助于降低能量损耗,令涡轮增压器能够更早更快地起动,动态响应更加灵敏。


缸内直喷技术

缸内直喷技术是指将燃油喷嘴喷油器安装于气缸内,以压力较高的燃油直接喷入气缸内与进气混合,并通过对喷油器的安装位置、喷油雾化形状、进气气流控制,以及活塞顶形状的特别设计,进一步提高喷射压力,使燃油雾化的效果更为细致,真正做到精准地按比例控制喷油,让燃油和空气能够在整个气缸内进行均匀的混合,从而实现燃油的充分燃烧。

在发动机技术进步的历程中,油气混合技术一直是最为重要的技术课题之一。只有实现燃油与进气按精确比例均匀混合,才能让燃油实现更加充分的燃烧。从燃油喷射技术发展的轨迹可以看出,燃油喷射与进气混合的位置离气缸越来越近,最终发展到在气缸内进行。由于燃油喷射雾化的形成与油气混合就在气缸内进行,使供油量与油气均匀混合的控制精度得以提高,并且可实现精确点火。

因此,燃烧更加迅速、充分,动力的爆发当然就会更为猛烈,动态响应更佳。这样,发动机的功率与扭矩同时增加,燃油消耗明显降低,排放也更低。缸内直喷技术无疑是汽车发动机技术发展过程中的最新成就之一。


其他技术

大众汽车不仅拥有领先成熟的涡轮增压和缸内直喷发动机技术,同时,大众汽车在TSI 发动机上更应用了许多其他独到的先进技术,从而进一步巩固了自己技术领先者的地位。如:采用双平衡轴技术降低振动和噪音;轴瓦和瓦盖应用了强化、并形成空间垂直的固定方式,显著增强了发动机的刚性;使用静音链条,不仅降低了运行噪音,提高了精度,且终身免维护,免去了用户维护和更换的麻烦。

大众汽车TSI发动机更强劲的燃烧爆发力对发动机材料的抵抗热冲击效应的能力及稳定性等提出了高要求,因此,采用增压技术的发动机大多采用铸铁缸体。但是,铸铁材料较重成为其劣势。大众汽车应用薄壁铸铁技术生产TSI发动机的缸体,在确保发动机强度和性能的前提下,有效降低了重量,为降低油耗带来了直接的好处。

通过降低重量以降低油耗,大众汽车的工程师对TSI发动机任何一个可能降低重量的部件都潜心开发,比如:1.8TSI/2.0TSI涡轮增压直喷汽油发动机即采用一个铝合金附件支架来组合安装发电机、空调压缩机、皮带张紧器、机油滤清器等多个部件。这种设计与传统发动机每个零件都单独使用一个支架相比,大幅降低了重量,有助于油耗的降低;紧凑的设计减少了零件数量,也降低了用户的成本,维护更换也更为方便。


TSI涡轮增压直喷汽油发动机的领先优势

目前,大众汽车集团在全球范围销售的装备TSI发动机的车辆已经超过了230多万辆,确立了大众汽车在发动机技术领域的领先地位。

不依靠增加排量而提升发动机动力是未来发动机技术的发展方向,更符合节能环保的要求。大众汽车TSI发动机以涡轮增压和缸内直喷技术实现了对发动机动力的提升,同时又凭借新一代空气动力学优化,让进气气流的分布状态有助于降低能量损耗,从而达到使涡轮增压器能够更早更快起动、动态响应更加灵敏。其最明显的优势特征在于TSI发动机在低转速时即可产生高扭矩,并在一个很宽的转速范围内保持最大扭矩输出,动力输出持续饱满。

在城市中走走停停,发动机最主要的工况集中在中小负荷,这使大排量发动机不得不经常把节气门开度放在很小的位置,造成巨大的泵气损失;而在同样情况下,大众汽车TSI发动机的涡轮增压器并不参与工作,就相当于一款低排量的自然吸气发动机,显现出节省燃油的优势;而在高负荷时,TSI发动机则通过涡轮增压增加进气量,从而产生更高的动力,达到与大排量发动机相同甚至更优的动力性能。此外,发动机排量减小可以有效降低发动机的体积和重量,对于整车布置和降低油耗都会带来直接的益处。


TSI涡轮增压直喷汽油发动机产品系列

目前,有三款TSI涡轮增压直喷汽油发动机已实现了中国本地化生产。它们分别是1.4TSI、1.8TSI及2.0TSI涡轮增压直喷汽油发动机。在很宽泛的发动机转速范围内,这三款TSI发动机的动力性表现都十分优异,同时兼顾了低速时的高扭矩输出和高速时的高功率输出,也保持了较低的燃油消耗及尾气排放。

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  • 大众: 大众是世界十大汽车公司之一,创建于1938年德国的沃尔斯堡,创始人是世界著名的汽车设计大师费迪南德.波尔舍。大众汽车公司经营汽车产品占主要地位,是一个在全世界许多国家都有汽车活动的跨车汽车集团。其产品远销世界各地. 当汽车首次出现的时候,它主要是为上层社会服务:两位德国的发明人戈特利布·戴姆勒和卡尔·本茨被公认为是熟练的汽车工艺师,但在汽车诞生的最初年代里只有富人才买得起这种新鲜而复杂的产品,而且还要司机来驾驶和维修它。 来自:互动百科