TSI渦輪增壓直噴發(fā)動機

TSI渦輪增壓直噴發(fā)動機用于轉化為機械能的機器01直噴技術增壓技術均質燃燒優(yōu)勢目錄030204基本信息只有實現(xiàn)“盡燃每滴油”——也就是我們常說的“使燃油充分燃燒”，才能將每一滴燃油所儲存的能量全部轉化成動力，產(chǎn)生更強的動力輸出，消耗更少的燃料，產(chǎn)生更低的排放。大眾汽車TSI發(fā)動機采用先進的缸內直噴和渦輪增壓技術，顯著提高了發(fā)動機效率，以低油耗、低排放產(chǎn)生更為強勁的動力。直噴技術化油器單點噴射多點噴射缸內直噴直噴技術化油器應用真空原理將燃油在化油器中被進入的空氣打散成霧，伴隨空氣被“吸入汽缸。由于是利用簡單的機械結構控制供油量，所以，無法實現(xiàn)準確的按需供油。單點噴射以噴油嘴取代了化油器，燃油供應進入了燃油“噴射”時代，并且實現(xiàn)了電子控制，供油量精確度有所提高。但是，化油器和單點噴射存在一個共性的缺陷，燃油霧化與進氣混合的位置處于進氣管距離氣缸的最遠端，油氣混合后，要分配給各個氣缸，無法實現(xiàn)精確的按比例并且均勻的油氣混合，所以，油耗高，動力低。多點噴射每個氣缸都由單獨的噴油嘴噴射燃油。燃油噴嘴安裝于進氣管最靠近氣缸的位置，燃油噴射與進氣混合在進氣門之前。多點噴射能夠按照每個氣缸的需求實現(xiàn)精確的按需供油，因此，顯著降低了油耗和排放。但是，這種“缸外噴射混合”的缺點在于，進入氣缸的混合氣只能夠通過氣門的開閉來被動控制，不能完全適應發(fā)動機不同工況的需求。并且，油氣混合受進氣氣流的影響較大，還會吸附在進氣管壁和氣門上形成積碳，造成浪費，并影響發(fā)動機性能。缸內直噴燃油噴嘴安裝于氣缸內，直接將燃油噴入氣缸內與進氣混合。噴射壓力也進一步提高，使燃油霧化更加細致，真正實現(xiàn)了精準地按比例控制噴油并與進氣混合，并且消除了缸外噴射的缺點。同時，噴嘴位置、噴霧形狀、進氣氣流控制，以及活塞頂形狀等特別的設計，使油氣能夠在整個氣缸內充分、均勻的混合，從而使燃油充分燃燒，真正實現(xiàn)了“盡燃每滴油”。從燃油噴射技術發(fā)展的軌跡可以看出，燃油噴射與進氣混合的位置離氣缸越來越近，最終發(fā)展到在氣缸內進行。由于燃油噴射霧化的形成與油氣的混合就在汽缸內進行，對供油量與油氣均勻混合的控制精度得以提高，并且可實現(xiàn)精確點火，因而，燃燒更加迅速、充分，動力的爆發(fā)當然就會更為猛烈，動態(tài)響應更佳，功率與扭矩同時增加，燃油消耗明顯降低，排放也更低。均質燃燒均質燃燒TSI發(fā)動機的缸內直噴技術使霧化噴入的燃油與進氣得到精確、充分、均勻的混合，并充滿整個氣缸，全工況實現(xiàn)均質燃燒。燃油充分燃燒，也就充分發(fā)揮了每一滴燃油所儲存的能量，使發(fā)動機產(chǎn)生高動力輸出，并且發(fā)動機動態(tài)響應好，同時，燃油消耗也保持在較低水平。關于分層燃燒：分層燃燒屬于“稀薄燃燒”，也就是燃油少，空氣多，為降低油耗帶來一定好處。數(shù)年前，大眾汽車在歐洲市場銷售的車型上曾經(jīng)用過這一技術。而如今，大眾汽車的TSI發(fā)動機已經(jīng)不再使用分層燃燒了。其原因是：“稀燃”會導致排放中氮氧化物的增加。另外，TSI發(fā)動機采用了增壓、提高壓縮比等有助于提高動力的技術，使缸內燃燒溫度有所升高，同樣也會導致氮氧化物排放的增加。為此，就要增加廢氣后處理系統(tǒng)來降低排放。而這樣的后處理系統(tǒng)對燃油質量又提出了更高的需求，會導致消費者使用成本增加。所以，相對于后處理系統(tǒng)增加的成本，分層燃燒技術所節(jié)省的燃油就顯得不劃算了，因此，“分層燃燒”技術已經(jīng)不再應用。大眾汽車的分層燃燒技術僅在歐洲境內銷售的車型上使用過（因為歐洲市場上銷售的燃油的硫含量低），而出口到其他國家的車型都沒有采用過“分層燃燒”。增壓技術增壓技術渦輪增壓器增壓技術的最大好處是它在不增加發(fā)動機排量的情況下，大幅提高發(fā)動機的功率和扭矩。渦輪增壓器實際上就是一個空氣壓縮機，利用發(fā)動機排出的廢氣推動渦輪高速旋轉，將空氣壓縮進入氣缸。隨著發(fā)動機轉速加快，廢氣排出速度加快，使渦輪轉速也加快，空氣壓縮程度就加大，發(fā)動機的進氣量就相應增加，從而提高發(fā)動機動力。所以說，渦輪增壓器通過增加發(fā)動機進氣量，在不增加排量的情況下卻得到了增大發(fā)動機排量的效果。由于渦輪增壓器的驅動是來自發(fā)動機排氣，不需要額外的動力，與其他增壓方式相比，渦輪增壓的效率更高，能耗更低。也是由于渦輪增壓器是由廢氣驅動增壓，所以，要在發(fā)動機達到一定轉速時才能啟動，因此，渦輪增壓器存在一定的“滯后”，這是其固有特點。大眾汽車改進設計了TSI發(fā)動機的渦輪增壓器，如：對渦輪葉片進行了空氣動力學優(yōu)化，使進氣氣流的分布狀態(tài)有助于降低能量損耗，令渦輪增壓器能夠更早更快地起動，動態(tài)響應更加靈敏。所以，大眾汽車TSI發(fā)動機增壓器的滯后感覺已大幅降低。另外，大眾汽車對TSI發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)也進行了優(yōu)化設計，使冷卻效果顯著提高。以前的渦輪增壓裝置在使用、維護和保養(yǎng)等方面比較麻煩，比如高速長時間行車后不能馬上熄滅發(fā)動機，否則渦輪增壓器容易在冷卻不好的情況下產(chǎn)生內部潤滑油的結焦，進而損害增壓器。TSI發(fā)動機已充分考慮車主的使用便利性，潤滑冷卻系統(tǒng)采用更為先進的設計，很好地解決了上述問題，不會對車主的使用和維護增加額外的負擔。此外，渦輪增壓器不是易耗部件，在正常使用和保養(yǎng)的情況下，渦輪增壓器的壽命是和發(fā)動機的壽命相同的。優(yōu)勢優(yōu)勢缸內直噴和增壓技術的應用實現(xiàn)了動力的提升，最明顯的優(yōu)勢特征在于TSI發(fā)動機在低轉速時即可產(chǎn)生高扭矩，并在一個很寬的轉速范圍內保持最大扭矩輸出，動力輸出持續(xù)飽滿，為駕駛者帶來更多駕駛樂趣。然而，卻不再以高油耗和高排放為代價，實現(xiàn)了節(jié)能、環(huán)保、動力的多重收獲。采用缸內直噴和增壓技術而不是通過加大排量來提升發(fā)動機動力，是發(fā)動機技術發(fā)展的方向，并且符合節(jié)能環(huán)保的要求：首先，在城市中走走停停，發(fā)動機最主要的工況集中在中小負荷，那么大排量發(fā)動機要經(jīng)常把節(jié)氣門開度放在很小的位置，造成巨大的泵氣損失。TSI發(fā)動機的渦輪增壓器在小負荷時不參與工作，就相當于