详解大众tsi发动机优缺点

大众TSI发动机分析
上海大众在欧美地区取得优秀销售业绩的同时，在中国市场上也取得了不错的成绩。

这些不得不归功于大众集团在发动机上面的独特而又先进的技术，代表就是TSI双增直喷发动机。

TSI是大众集团开发的一套双增压技术，是涡轮增压和机械增压的相结合。

而习惯叫它双增压。

这个双增压跟大众奥迪集团的双涡轮增压有很大的区别，可以说是完全两个概念。

在性能上作为畅销品牌的大众肯定有它的过人之处。

首先我在网上了解了涡轮增压和机械增压的优缺点。

其实任何一种增压它的目的都是相同的，就是要把空气压缩以后再通入到气缸当中燃烧，这样做的好处很明显，压缩以后的空气密度更大，这就意味着单位体积内的氧气分子更多。

在发动机排量不变的情况下，吸入的氧气分子越多，再配合燃油喷射系统提供的更多的汽油那么可以输出更高的动力。

不管是涡轮增压还是机械增压都是为了达到这一目的而设计的，只不过两者的实现手段不相同。

（1）T——涡轮增压发动机。

1、优点。

在不增加发动机排量的基础上，可大幅度提高功率和扭矩。

他是由一个进气涡轮来压缩空气，进气涡轮的另一头连着一个废气涡轮。

我们知道发动机的排气是高温高压的，这就意味着排气中仍然含有巨大的能量。

将废气涡轮装在排气管之中则能利用排气能量来驱动涡轮高速旋转，从而能够带动进气涡轮随之高速旋转，以获得压缩进气的能量。

所以涡轮增压器是不需要额外的消耗发动机能量的。

而且发动机转速越高废气排放速度和能量也越大，使得涡轮的转速也越高，这样进气涡轮压缩空气的能力也越强。

对于涡轮增压的发动机来说，转速越高，进气效率也越高，能够发挥出来的功率就越大。

所以涡轮增压器对于发动机的高速运转是非常有好处的。

2、缺点。

涡轮工作有迟滞现象，并且保养费用高。

涡轮的质量也就决定他在运动中存在惯性。

我们知道发动机在怠速工况时转速往往只有几百转，而且在怠速工况时涡轮是不能介入工作的。

除了因为发动机转速低，排气能量不足以驱动涡轮高速运转，还有一个更重要的原因就是怠速时发动机负荷低，如果此时涡轮也参与工作那么发动机会过热，并且耗费更多不必要消耗的汽油。

所以怠速工况时，进气和排气旁通阀会自动打开，此时进气和排气都没有经过涡轮，新鲜空气是直接被吸入气缸，废气也是直接排入大气中的。

由于增压发动机的压缩比都比较低（通常在8.0以下，压缩比低是因为空气被增压器压缩后会放热，如果压缩比过高会导致压缩行程时混合气继续放热，引起混合气自然），所以在涡轮介入之前发动机的动力性是非常差的。

这就是涡轮增压发动机的通病涡轮迟滞。

这种状况是非常不适合城市驾驶的。

因为我们知道城市开车经常要走走停停，涡轮增压低扭差劲的缺点暴露无疑。

（2）S——机械增压发动机。

1、优点。

机械增压响应性好完全没有涡轮的迟滞现象，可以在任何时候都能输出源源不断的扭力。

他的原理与发动机机油泵有些类似，也是与发动机动力相连，只不过压缩的是空气。

它与涡轮增压器在性能上最大的区别就是对压气机的转速没有限制。

也就是说只要罗兹压气机在转，就可以压缩空气。

而涡轮增压器由于是靠高速旋转产生的空气离心力来压缩空气，所以需要非常高的转速（通常TURBO的转速能接近10万转/分钟）。

所以即便发动机怠速或者处于1000转左右的低转速，也能连接机械增压器压缩进气。

不过处于经济型考虑，怠速工况时电磁离合器是断开的，也就是说怠速时压缩比并没有与发动机动力相连，不过只要踩下油门电磁离合器可以迅速连接发动机动力。

所以机械增压能够给汽车带来很好的低转扭矩，让起步时冲进十足。

2、缺点。

虽然克服了涡轮增压器迟滞的缺陷，单机械增压也并非完美。

由于它需要消耗发动力动力，而且增压器中的两个转子相互摩擦会损耗大量的能量。

在低转速时，由于转速低损耗也就小，但如果处于高转速工况，那么这样能量损耗是非常大的。

不仅经济性差，高转动力性也要受到影响。

高转速时会产生大量的摩擦，从而影响到转速的提高，并且噪声大。

（3）S+T——双增压发动机
所以涡轮增压和机械增压都有着各自的先天缺陷，而这两种增压方式的优缺点又是相互互补的。

大众就是利用了这两种增压性能优缺点的互补性开发出了TSI双增压系统。

他是涡轮增压与机械增压的相结合。

也就是说，TSI发动机拥有两套增压系统，一套靠涡轮压缩进气，另一套靠罗兹压气机压缩进气。

当然，它们什么时候起作用是由电脑说了算的。

电脑即能够控制进排气旁通阀的开闭，也能控制机械增压器与发动机相连接的电磁离合器的开闭。

机械增压器和涡轮增压器在进气道中是被串联在一起的。

空气从空气过滤器进入到进气管以后，首先要经过机械增压器，然后通过进气管的引导再经过涡轮增压器，最后进入到进气歧管当中去。

虽然机械增压器和涡轮增压器是相互串联在一起的，但两者并不都是同时工作。

当发动机处于怠速工况时，机械增压器的电磁离合器是分离的，此时发动机与机械增压器之间动力是断开的（这就意味着增压器没有消耗发动机功率），而且机械增压器附近的进气旁通阀打开，空气并没有流经机械增压器，而是从旁通阀直接吸入；到了涡轮增压器的位置，涡轮增压的进气旁通阀也是打开的，这就相当于进气绕过了涡轮，直接被吸入气缸。

也就是说在怠速工况时，涡轮增压器和机械增压器都是不工作的，这相当于一台自然吸气发动机。

当发动机在部分负荷工况下低转速运转时（通过节气阀传感器检测到又少许油门开度，而且通过发动机转速传感器检测到转速处于低速运转），电脑会接通机械增压器的电磁离分离，并且关闭机械增压旁通阀，让机械增压器开始工作，此时的增压值为1.2bar.我们知道机械增压器有增强低速扭矩的特点，而且在低转速时对发动机功率的消耗并不大。

所以既能够获得良好的油门相应，又能够增大发动机扭矩输出。

当发动机超过1500转时，涡轮开始介入，此时的增压值提高到2.5bar。

当发动机转速达到3500转/分以上的高转速时，机械增压器开始停止增压，此时完全依靠涡轮增压来进行增压，增压值从2.5bar降到1.3bar。

因为我们知道一旦转速上升，机械增压器会消耗大量发动机能量，而中高转速是涡轮增压的强项，这样不仅避免了涡轮迟滞，让涡轮有足够的加速时间，还在很大程度上增加了低转扭矩，降低高转速时机械增压器产生的噪音。

这样彻底解决了两种增压方式的缺陷，达到了一种完美增压的效果。

（4）I——缸内直射
缸内燃油直喷技术，顾名思义。

供油系统采用缸内直喷设计的最大优势，就在于燃油是以极高压力直接注入于燃烧室中，因此除了喷油嘴的构造和位置都异于传统供油系统，在油气的雾化和混合效率上也更为优异。

加上近来车上各项电子系统的控制技术大幅进步，计算机对于进气量与喷油时机的判读与控制也愈加精准，因此在搭配上缸内直喷技术以使得发动机的燃烧效率大幅提升下，除了发动机得以产生更大动力，对于环保和节能也都有正面的帮助。

在S+T+I发动机中机械增压填补了涡轮增压产生迟滞时的动力输出，燃油直喷技术令发动机对燃料的使用效率提高到新的高度，所以目前大众已经在旗下的高尔夫、速腾、迈腾等车型上配备了该款发动机，虽然只有1.4L排量但是在双增压的作用下能释放出200匹的动力，这样的动力用在高尔夫这么大的A级车上动力性是非常惊人的。

随着排放标准的越来越严格，汽车制造商不仅要满足环保要求，同时又要满足客户的需
求，保证足够的驾驶乐趣。

增压器技术正好能满足降低排放并提高燃油经济性，同时又不会以失去驾驶乐趣为代价。

所以大众的市场前所未有的广阔。

汽贸二班
刘振华
2012年6月8日。