一 Vairable Valve Timing-可變氣門(mén)正時(shí)
使用凸輪軸作為開(kāi)關(guān)進(jìn)排氣門(mén)裝置的傳統發(fā)動(dòng)機因先天限制之故，發(fā)動(dòng)機要有最佳動(dòng)力輸出，各個(gè)轉速區間需要的進(jìn)排氣門(mén)開(kāi)關(guān)時(shí)間其實(shí)并不相同；例如在怠速為了讓發(fā)動(dòng)機運轉平穩，燃燒室殘余廢氣要盡量減少，進(jìn)氣門(mén)需晚開(kāi)晚關(guān)；高轉速需大馬力，排氣門(mén)晚開(kāi)晚關(guān)好讓爆發(fā)在活塞上作用時(shí)間盡量延長(cháng)....等等。傳統的作法是，依據發(fā)動(dòng)機的市場(chǎng)定位與用途，設定一個(gè)折衷的固定正時(shí)(這也是為何會(huì )有改裝"高角度凸輪軸"的原因)。
VAG的這套可變正時(shí)裝置可以在發(fā)動(dòng)機運轉時(shí)調整凸輪軸與尺盤(pán)之間偏移角度，解決部分上述設計難題(但凸輪軸總行程不變)。它的原理是在凸輪軸與尺盤(pán)之間加一個(gè)調整器，這個(gè)調整器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)雙向油路環(huán)型油路裝置，電磁閥用來(lái)導引機油流向來(lái)調整尺盤(pán)與凸輪軸之間的偏移角度，進(jìn)而調整正時(shí)的提前或延后。至于角度的提前或延遲，監理計算機會(huì )依據發(fā)動(dòng)機轉速、進(jìn)氣質(zhì)量及溫度、冷卻水溫，比對儲存在計算機中的程序參數
后運算出結果。曲軸位置感應器感應曲軸偏移的角度，如果偏移量(偏移量由機油壓力驅動(dòng))太大，計算機會(huì )指示電磁閥讓機油壓力反向流動(dòng)，如此反復調整。具有本裝置的發(fā)動(dòng)機目前有福斯的2.8V6, 2.3V5, W8, W12。
二 W系列發(fā)動(dòng)機Volkswagen
這個(gè)系列的發(fā)動(dòng)機是由2個(gè)V型狹夾角(15度)發(fā)動(dòng)機組合而成，2個(gè)V型氣缸再以72度夾角組合，從側面看來(lái)宛如W字故以此為名。VAG旗下的W發(fā)動(dòng)機目前有W8與W12兩款。右圖是W與傳統發(fā)動(dòng)機在氣缸排列構型上的差異。
W發(fā)動(dòng)機的曲軸箱分為上下2個(gè)部分，容納活塞的上半部由硬度高的「過(guò)共析鋁硅合金(AlSi17CuMg)」制成；承受較大應力與震動(dòng)并支撐曲軸的曲軸箱下半部由鋁合金制成，與曲軸直接接觸的軸承由硬度極高的灰鑄鐵制成。曲軸箱裝置有上下兩支反向平衡軸以進(jìn)一步降低運轉震動(dòng)。
W發(fā)動(dòng)機有兩個(gè)鋁材質(zhì)氣缸蓋，每個(gè)氣缸蓋有兩支凸輪軸控制每缸四個(gè)進(jìn)排氣門(mén)。凸輪軸的驅動(dòng)由鏈條帶動(dòng)，W8與W12都有連續式可變氣門(mén)正時(shí)裝置，可在各轉速曲間微調氣門(mén)開(kāi)關(guān)時(shí)間。
三 TDI(Turbo-charged Direct Injection)
顧名思義就是采直接噴射的渦輪增壓柴油發(fā)動(dòng)機，TDI是專(zhuān)門(mén)用在轎車(chē)上的柴油發(fā)動(dòng)機，有別于商用車(chē)用柴油發(fā)動(dòng)機的吵雜粗造，它的運轉平順噪音低，已相當接近汽油發(fā)動(dòng)機的水準，且仍保有柴油發(fā)動(dòng)機低油耗與大扭力的特色。
傳統的噴射系統，噴油嘴將燃油噴入進(jìn)氣歧管與空氣混合后，再吸入燃燒室內壓縮點(diǎn)燃。直接噴射則是將燃油直接噴入已壓縮的氣缸內，其優(yōu)點(diǎn)是在點(diǎn)燃引爆前才噴入燃油可以得到接近完美的理論值混合比，油耗因而可以大幅降低（許多汽油發(fā)動(dòng)機也開(kāi)始使用這項技術(shù)，不過(guò)汽油的燃點(diǎn)較柴油低，要克服諸如爆震，排氣含過(guò)多氮氧化合物等技術(shù)問(wèn)題）。TDI發(fā)動(dòng)機的馬力輸出雖然不起眼，扭力平均來(lái)說(shuō)卻比相同排氣量的汽油發(fā)動(dòng)機高出約50%，這表示在走走停停的行車(chē)環(huán)境中車(chē)子的油門(mén)反應快比較好開(kāi)。
97年出現每缸四氣門(mén)V型6氣缸的TDI，至此TDI開(kāi)始多氣缸多氣門(mén)的方向發(fā)展。搭配加高的噴油壓力使得多缸TDI的馬力輸出逐漸接近相同排氣量的汽油發(fā)動(dòng)機。例如搭載于A(yíng)4與A6上的2.5TDI就有150hp的最大馬力（每缸四氣門(mén)，噴油壓力為1500bar，并使用量產(chǎn)車(chē)上極罕見(jiàn)，屬于高科技的葉片角度可調渦輪增壓器）與V6 2.4的165hp相比已相差無(wú)幾，新版的2.5TDI更有180hp/370Nm的驚人輸出，而新發(fā)展的V型8氣缸3.3升TDI更可輸出225hp/480Nm。根據歐盟標準它們的油耗分別是每100公里消耗8與9.7升，廢氣排放也符合最新標準?？梢哉f(shuō)是最省油的高性能發(fā)動(dòng)機。
四 VR6發(fā)動(dòng)機
在VAG集團計劃將福斯汽車(chē)推向高級車(chē)級距的同時(shí)，福斯許多骨子里流著(zhù)國民車(chē)血液的發(fā)動(dòng)機系統面臨了被汰換的命運。
少數例外之一就是傳奇的VR6，不僅如此，由VR6衍生而來(lái)的VR5,W8,W12等各式衍生發(fā)動(dòng)機，在VAG集團高級化過(guò)程中將扮演非常吃重的角色。
VR6設計搭載于旗艦或跑車(chē)車(chē)款中，為了縮小體積，它的氣缸夾角狹小到只有15度，傳統V6發(fā)動(dòng)機則呈60度甚至90度夾角。從上圖可以清楚看到氣缸夾角的狹??；由于夾角小，傳統V6上分離的兩個(gè)氣缸蓋便被整合在一起，機械機構得以大幅簡(jiǎn)化，降低了制造成本也減少需要的空間。
拜大排氣量之賜，VR6的扭力輸出非常充沛，在行路表現上有行云流水的順暢感。甚至與問(wèn)世時(shí)間晚許多的1.8T比較起來(lái)還有略勝一籌之處，?？墒窃缙诿扛?氣門(mén)的VR6的運轉平順度只有四缸發(fā)動(dòng)機的水準，經(jīng)過(guò)多氣門(mén)化等種種精致化改良后(即Bora/Golf4上的V6)，雖然仍比不上大夾角V型發(fā)動(dòng)機，但已有極可觀(guān)的進(jìn)步。難能可貴的是，VR6沒(méi)有新發(fā)動(dòng)機常有的可靠度的問(wèn)題；盡管研發(fā)過(guò)程并不順利，預定問(wèn)世時(shí)間一再延遲，VR6的可靠度卻有超越傳統老四缸發(fā)動(dòng)機的高水平表現，后續衍生型式也保有相同的水準。
五 Turbocharger
一般自然進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機所需的空氣是藉由活塞向下移動(dòng)所產(chǎn)生的真空吸力，向大氣中"吸收"進(jìn)入發(fā)動(dòng)機的；隨著(zhù)發(fā)動(dòng)機轉速的提升，空氣還來(lái)不及充滿(mǎn)燃燒室前，進(jìn)氣門(mén)就已經(jīng)關(guān)閉的情形會(huì )越來(lái)越嚴重，也就是容積效率(Volume efficiency)會(huì )越來(lái)越差。渦輪增壓器Turbocharger的功用就是用強迫的方式將空氣硬擠入燃燒室內，徹底消除容積效率會(huì )隨著(zhù)轉速提高而逐漸降低的問(wèn)題，讓燃燒室內每單位體積充滿(mǎn)更多的氧分子與油氣，來(lái)提升動(dòng)力輸出。
雖然使用渦輪增壓可以解決容積效率的問(wèn)題，但是灌入發(fā)動(dòng)機的空氣壓力不可太高，否則發(fā)動(dòng)機將嚴重受損。所以增壓器上面都會(huì )有旁信道的裝置，它的工作原理如左圖所示：進(jìn)氣歧管內的增壓壓力高過(guò)一定的程度，便會(huì )迫使旁通閥打開(kāi)，讓一部份廢氣從旁信道排出，以降低增壓壓力。在比較先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機監理系統上(如A4/B5)，旁通閥由監控計算機控制，不再是單純的機械裝置。
六 Adjustable Turbocharger
發(fā)動(dòng)機動(dòng)力輸出的特性相當程度決定于增壓器的尺寸大??；就是小增壓器雖然能夠提供在發(fā)動(dòng)機低轉速時(shí)提供良好的反應，卻會(huì )在發(fā)動(dòng)機邁入高轉速時(shí)限制發(fā)動(dòng)機輸出功率；大增壓器雖然可以幫助發(fā)動(dòng)機輸出較大的功率，但發(fā)動(dòng)機在低轉速卻達不到需要的動(dòng)力輸出(增壓遲滯現象)。
可調式增壓器可以部分改善這個(gè)先天缺陷；它的作動(dòng)原理如上圖所示，發(fā)動(dòng)機轉速低時(shí)(如右上小圖所示)，可變葉片改變角度使信道便窄，讓廢氣速度變高，渦輪速度一高增壓壓力也可以提升，所以發(fā)動(dòng)機在低轉速也可以有理想的動(dòng)力輸出；發(fā)動(dòng)機轉速提高時(shí)，可變葉片也會(huì )逐漸改變角度，讓信道變寬降低廢氣速度，和緩增壓壓力。所以可調式增壓器不需要旁通閥(如左上圖所示)，可調葉片可也配合發(fā)動(dòng)機轉速提供最佳的增壓壓力。除了上述的優(yōu)點(diǎn)之外，可調式增壓器還有下列優(yōu)點(diǎn)：
·排氣回壓力低，可改善高轉速時(shí)的油耗。
·發(fā)動(dòng)機隨時(shí)保持在最佳增壓狀態(tài)，可降低排放污染。
七 FSI直接噴射系統
傳統的燃油噴射系統將燃油噴于進(jìn)氣道， 再由活塞吸入燃燒室內。 直接噴射系統的噴油嘴直接裝置于燃燒室上，燃油直接噴射于燃燒室中，如此燃油的霧化可以達到最佳化，燃油也不會(huì )再凝結在進(jìn)氣歧管中形成浪費，汽油的燃燒可以達到理論上稀薄燃燒的理想程度。不過(guò)VAG的這套FSI系統又以控制進(jìn)氣氣流的方式更進(jìn)一步提升燃燒效率。
請注意右圖下的"Stratified-charge operation"在進(jìn)氣道上有一個(gè)類(lèi)似節氣門(mén)的活瓣物體，空氣流過(guò)該活瓣后會(huì )形成紊流，燃油在活塞的壓縮行程中注入燃燒室內，這道紊流加上在壓縮行程注入燃油形成混合氣會(huì )在火星塞附近聚集的效果，混合氣燃爆后廢氣周?chē)€會(huì )形成一圈未燃氣體，隔離廢氣與汽缸壁，發(fā)動(dòng)機效率可因此提升。在Stratified-charge operation中空氣與燃油的質(zhì)量比可達驚人的4，這是稀薄燃燒發(fā)動(dòng)機的新里程碑。Stratified-charge operation適用于中低轉速，當于發(fā)動(dòng)機需全力運轉的高轉速會(huì )切換為Homogenbetrieb operation，此時(shí)活瓣會(huì )完全開(kāi)啟，燃油會(huì )在活塞向下移動(dòng)吸氣時(shí)噴入，整個(gè)行程無(wú)異于其它直接噴射系統。
造就FSI的成就的另一個(gè)因素是高達110bar的汽油壓力(一般噴射系統多在5bar以下)，讓燃油得以在瞬間完全霧化。稀薄燃燒發(fā)動(dòng)機的最大缺點(diǎn)是會(huì )排放大量的NOx氮氧化合物，FSI在觸媒轉換器之后加了一個(gè)很特別的"氮氧化合物專(zhuān)用觸媒"，用來(lái)將氮氧化合物轉化為氮氣與氧氣，配合一般觸媒上的2個(gè)含氧感應器，以及氮氧觸媒上面的溫度感應器與氮氧感應器，來(lái)嚴密監控排放廢氣。
FSI首先運用于4缸2升發(fā)動(dòng)機，它源自于20V 2.0發(fā)動(dòng)機，但為了空出安裝噴油嘴的空間，每個(gè)汽缸少了一個(gè)氣門(mén)而成為4個(gè)氣門(mén)，汽缸本體則完全不變。
