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大众的TSI发动机与奥迪的TFSI发动机的异同点


大众的 TSI 发动机与奥迪的 TFSI 发动机的 异同点
TFSI 发动机 TFSI 发动机也是涡轮燃油直喷发动机它可以说是 FSI 发动机和 TSI 发动机的结合。 它的 T 和 TSI 中的 T 一样,表示采用涡轮技术,其中的 S 与 FSI 中 的 S 一样,表示“分层次的”,而不是 TSI 中表示增压的意思。TFSI 发动机既有涡轮,又有分层燃烧,可以说是集合

了 FSI 发动机和 TSI 发动机的优点。 TSI 是 Turbo-charging(涡轮增压)、Super-charging(机械增压) 和 Injection(燃油直喷)三个关键特色的首字母缩写。 涡轮增压的特性是利用排放废气,装置本身基本不消耗发动机动力, 增加进气效率提高动力,但是缺点是通常要发动机超过 2000 转后才 介入,不利于起步加速,涡轮的惯性让加速还有一个响应时间的延迟. 机械增压优点是发动起启动运转就开始介入,起步加速有力,没有涡轮 的工作延迟,即时响应,缺点是通过发动机的动力输出来让增压器工作, 消耗部分发动机动力. 两者的结合,改善了起步加速,也具有充足的后 劲,相对来说动力损耗减低到最小. TSI 国产版——实为 TFSI 不过要注意的是,国产迈腾、速腾等车型最新的 TSI 发动机实际上 跟前面说到的 TSI 并不是一回事、 最大输出功率 118 千瓦的迈腾 1.8L EA888 发动机实际上就是 TFSI 发动机——它里面并没有机械增压

器,只是在字面上把 F 字省掉了。而速腾的 1.4TSI 跟前面的 TSI 发 动机是同一款,不过就省掉了里面的机械增压器,最大功率只剩下 96 千瓦“S”的含义也就恢复成了 Stratified。 所以国产的大众的 TSI 发动机与奥迪的 TFSI 实际上是同一种技术. 没有什么异同点. 他们的优点: 1.T 涡轮增压的主要作用就是提高发动机进气量, 从而提高发动机的功率 和扭矩,让车子更有劲。一台发动机装上涡轮增压器后,其最大功率 与未装增压器的时候相比可以增加 40%甚至更高。这样也就意味着 同样一台的发动机在经过增压之后能够产生更大的功率。 就拿我们最 常见的 1.8T 涡轮增压发动机来说, 经过增压之后, 动力可以达到 2.4L 发动机的水平,但是耗油量却比 1.8 发动机并不高多少,在另外一个 层面上来说就是提高燃油经济性和降低尾气排放。 诚然,涡轮增压的确能够提升发动机的动力,不过它的缺点也有不 少,其中最明显的就是动力输出反应滞后。我们看看前面有关涡轮增 压的工作原理就知道了, 即由于叶轮的惯性作用对油门骤时变化反应 迟缓,也就是说从你大脚踩油门加大马力,到叶轮转动将更多空气压 进发动机获得更大动力之间存在一个时间差,而且这个时间还不短。 一般经过改良的涡轮增压也要至少 2 秒左右来增加或者减少发动机 动力输出。如果你要突然加速的话,瞬间会有提不上速度的感觉。

随着技术的进步, 虽然各个使用涡轮增压的厂家都在对涡轮增压技 术进行改进,但是由于设计原理问题,因此安装了涡轮增压器的汽车 驾驶起来的感觉是和大排量的汽车有一定差异的。譬如说我们买了 1.8T 的涡轮增压汽车,在实际的行驶之中,加速肯定不如 2.4L 的, 但是只要度过了那段等待期,1.8T 的动力同样会窜上来,因此如果 你追求驾驶的感觉的话,涡轮增压引擎并不适合你,如果你是跑高速 之类的,涡轮增压才显得特别有用。 如果你的爱车经常在城市内行驶, 那么就真的有必要考虑一下是否 需要涡轮增压了,因为涡轮并不是随时都在启动的,事实上在日常行 车中,涡轮增压的启动机会很少,甚至不使用,这就给涡轮增压发动 机的日常表现带来影响。就拿斯巴鲁(富士)翼豹的涡轮增压来说, 它的启动是在 3500 转左右,最明显的动力输出点则是在 4000 转左 右,这时候会有二次加速的感觉,并一直持续到 6000 转甚至更高。 一般市内驾驶我们的换档实际都只是在 2000-3000 之间,5 挡能够 上到 3500 转估计速度都破 120 了, 也就是说除非你故意停留在低档 位,否则不超过 120 公里的时速涡轮增压根本无法启动。没有涡轮 增压的启动,你的 1.8T 其实也就只不过是一部 1.8 动力的车而已, 2.4 的动力只能是你的心理作用了。 此外涡轮增压还有维护保养方面的问题,就拿宝来的 1.8T 来说,6 万公里左右就要更换涡轮了,虽然次数不算多,毕竟给自己的车无形 之中又增加了一笔维护保养费, 这个对经济环境还不是特别好的车主 来说特别值得注意。

2.FSI FSI(Fuel Stratified Injection)FSI,它所代表的单词直译为燃油分 层喷射,它是大众汽车直喷发动机的标志代码。 那么 FSI 发动机有什 么好处?装载它的汽车又能带给我们怎样的惊喜呢? 与那些把汽油喷入进气歧管的发动机相比,FSI 发动机的主要优势 有:动态响应好、功率和扭矩可以同时提升、燃油消耗降低。 『FSI 是目前大众主推的发动机技术』 理论上,FSI 发动机有至少两种燃烧模式:分层燃烧和均质燃烧, 有人还把均质燃烧模式细分为均质稀燃模式和均质燃烧模式。从 FSI 所代表的 Fuel Stratified Injection 含义上看,分层燃烧应该是 FSI 发 动机的精髓与特点,不过也可以理解为它的研发起点和基础。 分层燃烧的好处在于热效率高、节流损失少、有限的燃料尽可能多 地转化成工作能量。分层燃烧模式下节气门不完全打开,保证进气管 内有一定真空度(可以控制废气再循环和碳罐等装置)。这时,发动 机的扭矩大小取决于喷油量,与进气量和点火提前角关系不大。 分层燃烧模式在进气过程中节气门开度相对较大, 减少了一部分节 流损失。进气过程中的关键是进气歧管中安置一翻版,翻版向上开启 (原理性质,实际机型可能有所不同)封住下进气歧管,让进气加速 通过,与 ω 形活塞顶配合,相成进气涡旋。 分层燃烧时喷油时间在上止点前 60°至上止点前 45°,喷射时刻对 混合气的形成有很大影响,燃油被喷射在活塞顶的凹坑内,喷出的燃 油与涡旋进气结合形成混合气。混合气形成发生在曲轴转角 40°至

50°范围内,如果小于这个范围,混合气无法点燃,若大于,就变成 均质状态了。分层燃烧的空燃比一般在 1.6-3 之间。 点火时,只有火花塞周围混合状态较好的气体被点燃,这时周围的 新鲜空气以及来自废气再循环的气体形成了很好的隔热保护, 减少了 缸臂散热,提升了热效率。点火时刻的控制也很重要,它只在压缩过 程终了的一个很窄的范围内。 均质稀燃模式混合气形成时间长,燃烧均匀,通过精确控制喷油, 可以达到较低的混合气浓度。均质稀燃的点火时间选择范围宽泛,有 很好的燃油经济性。 ㊣ 均质稀燃与分层燃烧的进气过程相同,油气混合时间加长,形 成均质混合气。燃烧发生在整个燃烧室内,对点火时间的要求没分层 燃烧那么严格。均质稀燃的空燃比大于 1。 『FSI 发动机结构图』 均质燃烧则能充分发挥动态响应好,扭矩和功率高的特点。均质燃 烧进气过程中节气门位置由油门踏板决定, 进气歧管中的翻版位置视 不同情况而定。当中等负荷时,翻版依然是关闭的,有利于形成强烈 的进气旋流, 利于混合气的形成与雾化。 当高速大负荷时, 翻版打开, 增大进气量,让更多的空气参与燃烧。均质燃烧的喷油、混合气形成 与燃烧和均质稀燃模式基本一样。 均质燃烧情况下空燃比小于或等于 1。 以上三种燃烧状态是 FSI 发动机特有的燃烧控制模式, 但其中有些 方面还停留在理论优势方面。 现在奥迪在全球发布的 FSI 发动机还都

采用均质燃烧模式,这不是说分层燃烧不可实现,而只是说分层燃烧 实施的成本或时机还不成熟。主要表现在分层燃烧用稀混合气,提高 了缸内温度也提高了氮氧化物这样的有害排放物。对于稀混合气,普 通的三元催化器很难把氮氧化物转换干净, 那么需要额外的降低氮氧 化物的催化转换器,无疑加重了空间和成本的负担。另外,现阶段高 硫含量的汽油对此催化器损害很大,因此还有改造炼油设备,提升燃 油品质的成本。 『奔驰的 CGI 发动机也采用了直喷技术』 没有了分层燃烧会不会让 FSI 发动机的原有优势荡然无存?答案 是否定的。即使没有应用分层燃烧,FSI 发动机还有能提升压缩比, 降低燃烧残油量的特点。FSI 发动机采用缸内直喷,汽油在缸内蒸发 产生内部冷却效果, 这样就降低了爆震的可能性, 可适当提升压缩比。 而进气涡旋与气门正时的配合能使没燃烧的残油得到良好的再利用。 这样,FSI 发动机仍能在提高动力,降低油耗方面有较大的作为。 FSI 发动机产生的效果可以从奥迪公司公布的发动机指标看出来。 以 3.2 升 FSI 和 4.2 升 FSI 为例,对比的机型分别是以前的 3.0 升和 4.2 升汽油机。功率上,3.2 升 FSI 发动机是 257 马力,比原机型的 218 马力提升了 39 马力,4.2 升 FSI 发动机的 350 马力比原机型的 335 马力提升了 15 马力;在最大扭矩上,是 3.2 升 FSI 的 330 牛米 对原机型的 290 牛米,4.2 升 FSI 的 440 对原机型的 420 牛米。 『国内生产的发动机取消了分层燃烧,仅剩直喷』


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