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TSI是Turbo FSI的縮寫,T即渦輪增壓、S指機械增壓、I代表分層直噴。簡單來說,TSI是帶渦輪增壓的FSI。從技術上講TSI與FSI是同一家族,缸內直噴的工作原理相同,由於加入了增壓技術,TSI比FSI更先進,屬於大功率、低轉速大扭矩的發動機。

1 TSI發動機 -定義及概述

定義

  以雙增壓為其最主要的特點,機械+渦輪+分層直噴=TSI。TSI是twinscharger(雙增壓)和Fuel Stratified Injection(燃油分層直噴)三個關鍵特色的首字母縮寫。這是一款雙增壓的燃油分層直噴發動機。

概述

TSI發動機

  直噴發動機的一個好處在於隔絕了已燃混合氣向氣缸壁和氣缸蓋的散熱,從而降低了發動機的熱損耗。從表面來看,TSI發動機與FSI相比減少了一個字母「F」,但名字的改變沒有令其本質發生變化,加入增壓器后與普通直噴技術相比,TSI發動機擁有更小的體積和更出色的動力表現和節油優勢。

  TSI燃油直噴技術是當今汽車工業發動機技術中最為成熟、最先進的燃油直噴技術,並引領了汽油發動機的發展趨勢。

2 TSI發動機 -技術要點及優勢

技術要點

  渦輪增壓的特性是利用排放廢氣,裝置本身基本不消耗發動機動力,增加進氣效率提高動力;但是缺點是通常要發動機超過2000轉后才介入,不利於起步加速,渦輪的慣性讓加速還有一個響應時間的延遲。

  機械增壓優點是發動機啟動運轉就開始介入,起步加速有力,沒有渦輪的工作延遲,即時響應。缺點是通過發動機的動力輸出來讓增壓器工作,消耗部分發動機動力。

  TSI燃油直噴技術在同等排量下實現了發動機動力性和燃油經濟性的完美結合,是當今汽車工業發動機技術中最為成熟、最先進的燃油直噴技術,並引領了汽油發動機的發展趨勢。

  將燃油直接噴射入氣缸的TSI發動機相比將燃油噴射至進氣歧管的傳統發動機,其優勢在於:

  - 發動機控制策略採用基於扭矩控制;

  - 增壓器在發動機停止後有獨立冷卻系統;

  - 具有電子超速迴流控制,防止增壓器;

  - 連續可變進氣配氣相位(曲軸轉角60°),令油耗降低,提高功率;

  - 鏈條傳動。壽命長,終身免換,可靠性遠遠高於以前的齒帶傳動。

  TSI發動機的新特點來自工程師們開發的大量關鍵組件,其中包括:

  - 為該技術專門設計的、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;

  - 全新設計的每氣缸配有4氣門的新氣缸蓋,氣門由凸輪滾子從動件驅動;

  - 可持續控制進氣的燃燒進程;

  - 排氣循環回收系統;

  - 改進的排氣控制系統,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,發動機全面節油的潛力逐漸得以實現。

優勢

  在設計上,TSI發動機與其他傳統發動機的區別在於:與歧管噴射原理不同,TSI發動機配備了按需控制的燃油供給系統,每缸四氣門,可變進氣歧管以及進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,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,這也是高效新款發動機的必要先決條件。在進氣道方面,TSI發動機採用可變進氣歧由電子系統控制所需的空氣流量,實現了無節流變質調節,提高了充氣效率,從而獲得更高的升功率,而發動機的動態響應也變得更為直接。

  推動這種進步的主要因素是部分負荷狀態下的分層進氣原理。直噴式汽油發動機採用類似於柴油發動機的供油技術,通過一個活塞泵提供所需的100bar以上的壓力,將汽油提供給位於氣缸內的電磁噴射器。噴油嘴將噴射時間控制在千分之一秒內,將燃料在最恰當的時間直接注入燃燒室,通過對燃燒室內部形狀的設計,讓混合氣能產生較強的渦流使空氣和汽油充分混合。然後使火花塞周圍區域能有較濃的混合氣,其他周邊區域有較稀的混合氣,保證了在順利點火的情況下儘可能的實現稀薄燃燒。這就是分層燃燒的精髓所在。

  兩者的結合改善了起步加速,也具有充足的後勁,相對來說動力損耗減低到最小。

  直噴發動機的一個好處在於隔絕了已燃混合氣向氣缸壁和氣缸蓋的散熱,從而降低了發動機的熱損耗。從表面來看,TSI發動機與FSI相比減少了一個字母「F」,但名字的改變沒有令其本質發生變化,加入增壓器后與普通直噴技術相比,TSI發動機擁有更小的體積和更出色的動力表現和節油優勢。

  但是TSI發動機因為油品質量的原因在國內不適用,TSI發動機要有非常純凈的汽油才可以發揮最大功效。

3 TSI發動機 -發展歷程

  大眾集團最早推出的TSI發動機,在大眾的發展歷史上,大眾汽車配備的發動機經歷了2缸發動機、5缸發動機和4缸發動機的發展階段。目前的4缸發動機綜合了前兩種發動機的優勢,是目前大眾的主流發動機。TSI發動機是4缸發動機中的佼佼者,擁有大眾發動機家族中最先進的技術。

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