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别搞混了噢!大众发动机TFSI、TSI、FSI技术详解

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发表于 5-3-2008 13:18:19 | 显示全部楼层 |阅读模式

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别搞混了噢!大众发动机TFSI、TSI、FSI技术详解
  FSI

  FSI是FuelStratifiedInjection的词头缩写,意指燃油分层喷射。该技术的运用使FSI发动机与传统发动机相比拥有更低的油耗、更好的环保和更大的输出功率和扭力。燃油分层喷射技术是发动机稀燃技术的一种。什么叫稀燃?顾名思义就是发动机混合气中的汽油含量低,汽油与空气之比可达1:25以上。

  大众FSI发动机利用一个高压泵,使汽油通过一个分流轨道(共轨)到达电磁控制的高压喷射气门。它的特点是在进气道中已经产生可变涡流,使进气流形成最佳的涡流形态进入燃烧室内,以分层填充的方式推动,使混合气体集中在位于燃烧室中央的火花塞周围。如果稀燃技术的混合比达到25:1以上,按照常规是无法点燃的,因此必须采用由浓至稀的分层燃烧方式。通过缸内空气的运动在火花塞周围形成易于点火的浓混合气,混合比达到12:1左右,外层逐渐稀薄。浓混合气点燃后,燃烧迅速波及外层。

  FSI发动机按照发动机负荷工况,基本上可以自动选择2种运行模式。在低负荷时为分层稀薄燃烧,在高负荷时则为均质理论空燃比(14.6-14.7)燃烧。在这两种运行模式中,燃料的喷射时间有所不同,真空作动的开关阀进行开启/关闭。在高负荷中所进行的均质理论空燃比燃烧中,燃油则是在进气冲程中喷射。理论空燃比的均质混合气易于燃烧,不必借助涡流作用,因此,由于进气阻力减少,开关阀打开。而在全负荷以外,进行废气再循环,限制泵吸损失,由于直喷化而使压缩比提高到12.1,即使在均质理论空燃烧比混合气燃烧中,仍能降低燃油耗。进一步说,在FSI发动机中,在低负荷与高负荷之间,作为第三运行模式而设定均质稀薄燃烧,在这种运行模式中,燃油在进气冲程喷射,并且由于产生加速稀薄混合气燃烧的纵涡流,开关阀被关闭。这时,阻碍燃烧的废气再循环(EGR)暂不进行。与均质理论空燃比燃烧不同的是,吸入空气量超过燃油的喷射量。

  如上所述,根据FSI发动机运转状态,在分层稀薄燃烧到均质理论空燃比燃烧过程中,空燃比连续变化。因此,三效催化转化器不能够净化排放气体中的NOx。这是因为三效催化转化器要利用排气中的HC或CO进行NOx还原反应的缘故。在稀薄燃烧中,在排放气体中残留很多氧气,不能进行NOx还原反应。为了使NOx吸储型催化剂获得高效功能,其温度必须保持在250-500℃范围内。当超过这一温度范围发动机会自动转换到均质理论空燃比燃烧,并通过三效催化转化器进行废气处理。然而这又与燃油经济性下降相关,为此,必须增加废气冷却装置。利用这种冷却装置,排放气体通过NOx吸储型催化转化而被冷却,由于稀薄燃烧的范围宽,催化转化器的寿命也延长。然而,NOx吸储型催化转化器会受到硫侵蚀而中毒,所以必须把汽油中的含硫量尽量降低到最少。但是,如前所述,含硫低的汽油不是到处能供应的。大众汽车公司采取的措施是,把催化剂反应温度提高到650°以上,从而把附着在催化剂上的硫通过燃烧而加以消除。

  在高速行驶时,能够保持这样高的催化剂温度,但是,在城市内行驶时则催化剂温度下降,就不能烧除附着在催化剂的硫。为此,通过NOx传感器监视硫附着在催化剂上的程度,根据监测情况提高排放气体的温度。作为其措施,一般采用点火正时延迟,尽管这样做会引起燃油经济性恶化,但是为了净化处理NOx,这是不得已而为之。

  TFSI

  而TFSI实际上就是比FSI多了一个T字,这个T字代表的则是涡轮增压技术——而发动机本身也的确是在FSI发动机的基础上增加了一个涡轮增压机。涡轮增压是利用排气的高温高压推动废气涡轮高速转动,在带动进气涡轮压缩进气,提高空气密度,同时电脑控制增大喷油量,配合高密度的进气,因此可以在排量不变的条件下提高发动机工作效率。简单点说就是废物再利用,将排气导入涡轮工作组,然后改变压力,形成压力差,增大发动机的工作压力。由于废气涡轮是靠排气推动的,因此在发动机转速底时(待速)不启动,只要发动机转速足够(通常在1500转以上)涡轮增压器就开始工作,在启动转速范围以上都持续工作。国产的奥迪A4上面的发动机就是这样的一款TFSI发动机。

  TSI

  TSI发动机的设计非常巧妙,它实际上是把一个涡轮增压器(Turbocharger)和机械增压器(Supercharger)一起装到一台发动机里面。涡轮增压器由于废气涡轮的惯性,会有发动机相应的迟滞现象。而机械增压器则是由发动机转轴直接带动,能够随着发动机转速变化而线性地改变自己的转速。2005年,大众1.4升直喷汽油发动机首先搭载了这套系统(至今装备到大众量产乘用车的也只有这一款TSI发动机)。它能发出170马力/27.5公斤米的输出。不过把涡轮增压和机械增压结合起来倒并不是一个很新奇的想法,1985年的LanciaDeltaS4拉力赛车就采用了这样的技术;还有二战时期就有飞机采用了这样的发动机,一些快艇的动力系统也采用了这种技术。

  TSI(国产版)

  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、1.8LEA888发动机实际上就是TFSI发动机——它里面并没有涡轮增压器,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,“S”的含义也就恢复成了Stratified。

该用户从未签到

发表于 30-3-2008 18:00:02 | 显示全部楼层
确实不错啊

该用户从未签到

发表于 31-3-2008 10:29:35 | 显示全部楼层
真愁人..怎么都是这样的....

该用户从未签到

发表于 7-4-2008 21:49:26 | 显示全部楼层
T就是涡轮增压
FSI
TSI
TFSI
这些里面有缸内直喷、分层燃烧?

该用户从未签到

发表于 20-4-2008 09:38:04 | 显示全部楼层
听说过,不过不太确信。汽油机缸内直喷,分层燃烧,涡轮增压,机械增压    先看看

该用户从未签到

发表于 29-4-2009 21:29:12 | 显示全部楼层
确实挺详细的!
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该用户从未签到

发表于 1-5-2009 18:19:39 | 显示全部楼层
搂主这篇文章有些误导啊。
第一,国产迈腾速腾上的TSI发动机跟国外的一样装备有涡轮增压器。
第二,1.4TSI在国外本身就有单增压与双增压两个版本,并不是到了国内才将机械增压移除掉的。因为成本问题,双增压版也只装配到Golf GT一些性能型车上面。
无论FSI,TSI还是TFSI在刚推出的时候有它的字面意义,但现在更多的是品牌效应,如同TDI一样,没有必要过多的解读。从技术层面上讲TSI与TFSI是完全一样的,只是大众装配的都叫TSI,而奥迪叫TFSI。
而分层燃烧只在发动机处于低载荷低转速下运行,节油效果有限,却带来了高NOx排放,必须应用高成本的尾气后处理加以消除。所以很多国家销售的TSI发动机实际上已经取消了这项功能,并不是中国一家。

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该用户从未签到

发表于 2-5-2009 10:09:39 | 显示全部楼层
只知道1.4的美优机械增压
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该用户从未签到

发表于 4-5-2009 17:41:53 | 显示全部楼层
极有可能玩概念,欺骗用户。
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该用户从未签到

发表于 4-5-2009 18:34:56 | 显示全部楼层
TFSI  终于知道是什么意思了
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该用户从未签到

发表于 5-12-2011 11:42:38 | 显示全部楼层
不容易啊!技术确实不简单啊
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