定義
以雙增壓為其最主要的特點(diǎn),機械+渦輪+分層直噴=TSI。TSI是twinscharger(
渦輪增壓和機械增壓)和Fuel Stratified Injection(燃油分層直噴)三個(gè)關(guān)鍵特色的首字母縮寫(xiě)。這是一款雙增壓的燃油分層直噴發(fā)動(dòng)機。
概述
直噴發(fā)動(dòng)機的一個(gè)好處在于隔絕了已燃混合氣向氣缸壁和氣缸蓋的散熱,從而降低了發(fā)動(dòng)機的熱損耗。從表面來(lái)看,TSI發(fā)動(dòng)機與FSI相比減少了一個(gè)字母“F”,但名字的改變沒(méi)有令其本質(zhì)發(fā)生變化,加入增壓器后與普通直噴技術(shù)相比,TSI發(fā)動(dòng)機擁有更小的體積和更出色的動(dòng)力表現和節油優(yōu)勢。
TSI燃油直噴技術(shù)是當今汽車(chē)工業(yè)發(fā)動(dòng)機技術(shù)中最為成熟、最先進(jìn)的燃油直噴技術(shù),并引領(lǐng)了汽油發(fā)動(dòng)機的發(fā)展趨勢。
技術(shù)要點(diǎn)及優(yōu)勢
技術(shù)要點(diǎn)
渦輪增壓的特性是利用排放廢氣,裝置本身基本不消耗發(fā)動(dòng)機動(dòng)力,增加進(jìn)氣效率提高動(dòng)力;但是缺點(diǎn)是通常要發(fā)動(dòng)機超過(guò)2000轉后才介入,不利于起步加速,渦輪的慣性讓加速還有一個(gè)響應時(shí)間的延遲。
機械增壓優(yōu)點(diǎn)是發(fā)動(dòng)起啟動(dòng)運轉就開(kāi)始介入,起步加速有力,沒(méi)有渦輪的工作延遲,即時(shí)響應。缺點(diǎn)是通過(guò)發(fā)動(dòng)機的動(dòng)力輸出來(lái)讓增壓器工作,消耗部分發(fā)動(dòng)機動(dòng)力。
TSI燃油直噴技術(shù)在同等排量下實(shí)現了發(fā)動(dòng)機動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟性的完美結合,是當今汽車(chē)工業(yè)發(fā)動(dòng)機技術(shù)中最為成熟、最先進(jìn)的燃油直噴技術(shù),并引領(lǐng)了汽油發(fā)動(dòng)機的發(fā)展趨勢。
將燃油直接噴射入氣缸的TSI發(fā)動(dòng)機相比將燃油噴射至進(jìn)氣歧管的傳統發(fā)動(dòng)機,其優(yōu)勢在于:
- 發(fā)動(dòng)機控制策略采用基于扭矩控制;
- 增壓器在發(fā)動(dòng)機停止后有獨立冷卻系統;
- 具有電子超速回流控制,防止增壓器;
- 連續可變進(jìn)氣配氣相位(曲軸轉角60°),令油耗降低,提高功率;
- 鏈條傳動(dòng)。壽命長(cháng),終身免換,可靠性遠遠高于以前的齒帶傳動(dòng)。
TSI發(fā)動(dòng)機的新特點(diǎn)來(lái)自工程師們開(kāi)發(fā)的大量關(guān)鍵組件,其中包括:
- 為該技術(shù)專(zhuān)門(mén)設計的、單活塞高壓泵的共軌高壓噴射系統,負責提供充足的燃料,保證系統達到所需要的壓力狀態(tài);
- 全新設計的每氣缸配有4氣門(mén)的新氣缸蓋,氣門(mén)由凸輪滾子從動(dòng)件驅動(dòng);
- 可持續控制進(jìn)氣的燃燒進(jìn)程;
- 排氣循環(huán)回收系統;
- 改進(jìn)的排氣控制系統,帶有NOx存儲型催化式排氣凈化器和NOx感應器,現在低硫汽油的供應日益普及,發(fā)動(dòng)機全面節油的潛力逐漸得以實(shí)現。
優(yōu)勢
在設計上,TSI發(fā)動(dòng)機與其他傳統發(fā)動(dòng)機的區別在于:與歧管?chē)娚湓聿煌?,TSI發(fā)動(dòng)機配備了按需控制的燃油供給系統,每缸四氣門(mén),可變進(jìn)氣歧管以及進(jìn)排氣凸輪軸連續可調裝置,汽油被直接噴入燃燒室,單活塞高壓泵的共軌高壓噴射系統負責提供精確的燃料,形成30到100巴之間的工作壓力。同時(shí),燃料室的幾何設計以及毫秒級精確計算注入汽油量的功能大大提高了其壓縮比,這也是高效新款發(fā)動(dòng)機的必要先決條件。在進(jìn)氣道方面,TSI發(fā)動(dòng)機采用可變進(jìn)氣歧由電子系統控制所需的空氣流量,實(shí)現了無(wú)節流變質(zhì)調節,提高了充氣效率,從而獲得更高的升功率,而發(fā)動(dòng)機的動(dòng)態(tài)響應也變得更為直接。
推動(dòng)這種進(jìn)步的主要因素是部分負荷狀態(tài)下的分層進(jìn)氣原理。直噴式汽油發(fā)動(dòng)機采用類(lèi)似于柴油發(fā)動(dòng)機的供油技術(shù),通過(guò)一個(gè)活塞泵提供所需的100bar以上的壓力,將汽油提供給位于氣缸內的電磁噴射器。噴油嘴將噴射時(shí)間控制在千分之一秒內,將燃料在最恰當的時(shí)間直接注入燃燒室,通過(guò)對燃燒室內部形狀的設計,讓混合氣能產(chǎn)生較強的渦流使空氣和汽油充分混合。然后使火花塞周?chē)鷧^域能有較濃的混合氣,其他周邊區域有較稀的混合氣,保證了在順利點(diǎn)火的情況下盡可能的實(shí)現稀薄燃燒。這就是分層燃燒的精髓所在。
兩者的結合改善了起步加速,也具有充足的后勁,相對來(lái)說(shuō)動(dòng)力損耗減低到最小。
直噴發(fā)動(dòng)機的一個(gè)好處在于隔絕了已燃混合氣向氣缸壁和氣缸蓋的散熱,從而降低了發(fā)動(dòng)機的熱損耗。從表面來(lái)看,TSI發(fā)動(dòng)機與FSI相比減少了一個(gè)字母“F”,但名字的改變沒(méi)有令其本質(zhì)發(fā)生變化,加入增壓器后與普通直噴技術(shù)相比,TSI發(fā)動(dòng)機擁有更小的體積和更出色的動(dòng)力表現和節油優(yōu)勢。
但是TSI發(fā)動(dòng)機因為油品質(zhì)量的原因在國內不適用,TSI發(fā)動(dòng)機要有非常純凈的汽油才可以發(fā)揮最大功效。
發(fā)展歷程
大眾集團最早推出的TSI發(fā)動(dòng)機,在大眾的發(fā)展歷史上,大眾汽車(chē)配備的發(fā)動(dòng)機經(jīng)歷了2缸發(fā)動(dòng)機、5缸發(fā)動(dòng)機和4缸發(fā)動(dòng)機的發(fā)展階段。目前的4缸發(fā)動(dòng)機綜合了前兩種發(fā)動(dòng)機的優(yōu)勢,是目前大眾的主流發(fā)動(dòng)機。TSI發(fā)動(dòng)機是4缸發(fā)動(dòng)機中的佼佼者,擁有大眾發(fā)動(dòng)機家族中最先進(jìn)的技術(shù)。