汽车发动机解析

汽车发动机解析

汽车发动机往往具有3个以上的汽缸，对于汽车发动机主要的分类方式是根据汽缸的布局及排列方式来划分。一般有直列、V型、W型以及水平对置等几种。

1、直列发动机，它的所有汽缸均按同一角度肩并肩排成一个平面，

它的优点：缸体和曲轴结构十分简单，而且使用一个汽缸盖，制造成本较低，尺寸紧凑。直列发动机稳定性高，低速扭矩特性好并且燃料消耗也较少，

缺点：功率较低，并且不适合6缸以上的发动机采用。

2、V型发动机，将所有汽缸分成两组，把相邻汽缸以一定夹角布置一起，使两组汽缸形成有一个夹角的平面，从侧面看汽缸呈V字形，故称V型发动机。

优点：V型发动机的高度和长度尺寸小，在汽车上布置起来较为方便。尤其是现代汽车比较重视空气动力学，要求汽车迎风面越小越好，也就要求发动机盖越低越好。另外，如果将发动机长度缩短，便能为驾乘舱留出更大的空间。由于汽缸之间已相互错开布置，这便于通过扩大汽缸直径来提高排量和功率并且适合于较高的汽缸数。此外，V型发动机汽缸对向布置，还可抵消一部分振动，使发动机运转更平顺。

缺点：则是必须使用两个汽缸盖，结构较为复杂、成本较高。另外其宽度加大后，发动机两侧空间较小，不易再安排其它装置。

3、W型发动机，W型发动机是德国大众专属发动机技术。将V型发动机的每侧汽缸再进行小角度的错开，就成了W型发动机。或者说W型发动机的汽缸排列形式是由两个小V 形组成一个大V形。严格说来W型发动机还应属V型发动机的变种。

4、W型与V型发动机相比可将发动机做得更短一些，曲轴也可短些，这样就能节省发动机所占的空间，同时重量也可轻些，但它的宽度更大，使得发动机室更满。

缺点：最大的问题是发动机由一个整体被分割为两个部分，在运作时必必然会引起很大的振动。针对这一问题，大众在W型发动机上设计了两个反向转动的平衡轴，让两个部分的振动在内部相互抵消。

5、水平对置发动机，如果将直列发动机看成夹角为0度的V型发动机，当两排汽缸的夹角扩大为180度，汽缸水平对置排列，就是水平对置发动机了。

优点：是重心低。由于它的汽缸为“平放”，因此降低了汽车的重心，同时又能让车头设计得又扁又低。这些因素都能增强汽车的行驶稳定性。此外，水平对置的汽缸布局是一种对称稳定结构，这使得发动机的运转平顺性比V型发动机更好，运行时的功率损耗也是最小。

6、转子发动机，传统发动机都是通过汽缸内活塞的往复运动最终驱动车子前传统发动机都是通过汽缸内活塞的往复运动最终驱动车子前进，发动机及气缸本身都是相对不动的，而转子发动机则是一种三角活塞旋转式发动机，它采用三角转子旋转运动来控制压缩和排放。转子发动机的优点十分明显，它尺寸较小，重量较轻，功率很大，并且振动和噪声极低。但是由于转子技术的复杂，使其制造成本极其高昂，耐用性也低于传统发动机。

VVTI发动机、CVVT发动机、VVT发动机、VTEC发动机其实都是同一代技术的汽油机，它们都是指采用连续可变气门正时技术，以及采用可变进排气歧管长度技术，根据发动机的不同工作状态，通过调节气门关闭的时机以及进排气歧管长度，从而提高发动机的动力性能,提高燃油经济性。

优点为：1、低油耗 2、动力强 3、环保

缺点为：1，发动机过分依靠电子技术，2，对汽油标号要求提高。

VVT/VVTI发动机丰田全系车配备，

CVVT发动机基本上韩系车都答载了CVVT发动机,如：起亚，现代，马自达等，现在国内的吉利等车也装备CVVT技术的发动机

i—VTEC/VTEC发动机系统：全称是可变气门正时和升程电子控制系统，是本田的专有技术，它能随发动机转速、负荷、水温等运行参数的变化，而适当地调整配气正时和气门升程，使发动机在高、低速下均能达到最高效率。本田全系使用。雅阁，思域用i-vtec ,飞度用vtec

例如：凯美瑞：第七代凯美瑞采用双VVT-i可变气门正时系统，在车速提快，需要更多动力输出的时候，可以提前将气门打开，让更多的空气进入发动机，从而爆发出更强劲的动力。而在车速慢时则可以延迟气门开启，从而控制进气量实现节省燃油的效果。相比现款的单VVT-i，新款双VVT-i不仅调节进气门，还可调节排气门，智能调节发动机空气量，实现超群动力与高效节油的完美平衡。

大众发动机技术：

FSI 燃油分层喷射发动机

FSI是Fuel Stratified Injection的词头缩写，直接翻译为燃油分层喷射，也可以说是缸内直接喷射。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薄燃烧技术的一种。

TSI涡轮机械增压发动机

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。上文我们讲到涡轮增压发动机在较低和较高转速时都有一个动力的空挡，为了进一步提高发动机的效率，增加一个机械增压装置，并让它在低转速时加大进气压力。而涡轮增压器的尺寸可以再大一些，去弥补高转速时的动力空挡，从而达到一个从低到高转速的全段优异动力表现。

“S”是Super-charging机械增压器的简称，“I”是Injection（燃油直喷）的简称

注意：国产以后性质变了：

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并不是一回事国产大众 TSI发动机省略了机械增压和分层燃烧部分（Fuel Stratified Injection），我们只能感受到单涡轮和缸内直喷技术的搭配。

减配原因：1、成本的价格高，2、双增压会大副提高发动机的压缩比，油品要求高，国内油品达不到要求，无法分层。

福克斯发动机技术：新福克斯的1.6Ti-VCT双独立式凸轮轴可变正时能够同时控制进气和排气门的气门正时（这就相当于手机概念中单核和双核的区别），通过控制进、排气独

立的可变气门正时，能在不同转速下优化缸内气流，从而更为有效改善发动机效率和性能。

雪弗兰克鲁兹发动机：科鲁兹的发动机动力配备有1.6L和1.8L自然吸气，字号是大家比较熟悉的“ECOTEC”科鲁兹的发动机由欧宝主导开发，有最新的DVVT智能可变进排气气门控制系统，以及VIM可变进气歧管系统，排放达欧4标准；输出数字也很出色，以1.8L 为例，105kw/6200rpm的输出功率就领先于同排量的福克斯（91kw/6000rpm）、悦动（96kw/6000rpm）和卡罗拉（100kw/6000rpm）。

缺点：就动力性能来说，科鲁兹的实际表现其实比较平淡，厂方公布的最快百公里加速时间（1.8AT）也要12.1秒，1.6AT更要13.9秒。由于挡位多，程序不够聪明，日常行车中换挡次数太频繁，科鲁兹并不适合那些驾驶风格很急躁的人，大起大落的油门动作会让6AT变速箱无所适从、来回的跳挡。手动挡好于自动挡。

菲亚特菲翔发动机解析

广汽菲亚特Viaggio菲翔采用阿尔法?罗密欧Giulietta的CUSW平台进行开发。它所搭载的1.4 T-Jet高效涡轮增压发动机技术成熟，且长期以来一直是菲亚特Bravo博悦高效、可靠的动力源泉，历经欧洲市场时逾5年的考验，仍展现出了非同寻常的稳定性与耐用性。源自阿尔法?罗密欧Giulietta的六速干式双离合变速器，拥有可靠而高效的科技，出色的燃油经济性与畅快的换档体验早已颠覆了传统自动变速箱所能带来的驾驶体验。

菲亚特Viaggio菲翔全系标配了菲亚特动力科技最具代表性的作品——1.4 T-Jet高效涡轮增压发动机，凭借它所运用的废气涡轮增压器、双质量飞轮和多孔喷油嘴等多项尖端科技，成功地从1.4升的排量中压榨出了150马力的最大功率。这款发动机的升功率让人不得不刮目相看，109.6马力/升的数据不仅超越了不少同级别其他产品，更是足以同很多高端运动车型相比肩。此外，Viaggio菲翔的1.4 T-Jet发动机克服了传统涡轮增压器容易产生迟滞的问题，让动力在很低的转速范围内就能迅速活跃起来——始自1750转/分钟的扭矩平台刚好涵盖了日常驾驶最常用的转速区间。

菲亚特Viaggio菲翔的六速干式双离合变速箱用两组离合器分别控制1、3、5和2、4、6挡的传动齿轮，在使用其中一个挡位正常行使时，另一组齿轮早已挂入下一个挡位待命，只等着需要换挡时断开当前的离合器，让另一组离合器接合。这样的设计使得变速箱能在瞬间迅速完成挡位的切换，而不必像其他传动形式那样忍受换挡时中断动力输出的痛苦。，干式双离合变速箱最多可以节省10%的燃油。

FSI/TSI/TDI技术透析详解大众发动机

FSI 燃油分层喷射发动机

FSI这个词汇越来越多的出现在一汽大众车辆的标示上，FSI到底有什么神奇力量呢？FSI是Fuel Stratified Injection的词头缩写，直接翻译为燃油分层喷射，也可以说是缸内直接喷射。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薄燃烧技术的一种。

传统的汽油发动机是通过电脑采集凸轮轴位置以及发动机各相关数据从而控制喷油嘴将汽油喷入进气歧管。汽油在歧管内开始混合，然后再进入到汽缸中燃烧。空气跟汽油的最佳混合比是14.7/1（也叫理论空燃比），传统发动机由于汽油跟空气是在进气歧管内混合，所以必须达到理论空燃比才能获得较好的动力性和经济性。但由于喷油嘴离燃烧室有一定的距离，汽油同空气的混合情况受进气气流和气门开关的影响较大，并且微小的油颗粒会吸附在管道壁上，这就的理论空燃比很难达到，这是传统发动机很难解决的一个技术问题。

把燃油直接喷射到汽缸中就可以解决这一难题。直喷式汽油发动机采用类似于柴油发动机的供油技术，通过一个高压油泵泵提供所需的100bar以上的压力，将汽油提供给位于汽缸内的电磁燃油喷嘴。然后通过电脑控制喷射器将燃料在最恰当的时间直接注入燃烧室，通

过对燃烧室内部形状的设计，让混合气能产生较强的涡流使空气和汽油充分混合。然后使火花塞周围区域能有较浓的混合气，其他周边区域有较稀的混合气，保证了在顺利点火的情况下尽可能的实现稀薄燃烧。

TSI涡轮机械增压发动机

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。上文我们讲到涡轮增压发动机在较低和较高转速时都有一个动力的空挡，为了进一步提高发动机的效率，增加一个机械增压装置，并让它在低转速时加大进气压力。而涡轮增压器的尺寸可以再大一些，去弥补高转速时的动力空挡，从而达到一个从低到高转速的全段优异动力表现。

另外，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迅速且线性地改变转速。2005年，大众1.4升直喷汽油发动机首先搭载了这套系统，它的最大功率达到了惊人的170马力。（国产1.8T发动机的最大功率也才150马力）

“S”是Super-charging机械增压器的简称

机械增压器采用皮带与引擎曲轴皮带盘连接，利用引擎转速来带动机械增压器内部叶片，以产生增压空气送入引擎进气歧管内，整体结构相当简单，工作温度于70℃-100℃，这是普通轿车的正常温度，不同于涡轮增压器靠引擎排放的废气驱动，必须接触400℃-900℃的高温废气，因此机械增压系统对于冷却系统、润滑油脂的要求与自然进气引擎相同，无需特殊保养，较低的转速也令其使用寿命大大加长。机械增压引擎的出力表现与自然吸气引擎极为相似，既没有了涡轮增压介入时的鲁莽，又赚取了更大的马力和扭力，所以机械增压引擎在加速时的表现更加顺滑和线性。

“I”是Injection（燃油直喷）的简称

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。

TSI国产版：国内南北大众引进时省略了机械增压等部分

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，迈腾1.8TSI发动机实际上并没有机械增压器。

国内南北大众引进国产的 TSI发动机省略了机械增压和分层燃烧部分（Fuel Stratified Injection），我们只能感受到单涡轮和缸内直喷技术的搭配。省略的部分也不是完全没有道理，除了高成本的价格门槛外，双增压会大副提高发动机的压缩比，相对应的使用的燃油的标准也大大提高，相对于燃油质量普遍一般的国内市场，有时候高科技的减配也是无奈而必须的。

类似进口1.4TSI发动机是双涡轮增压、机械增压、缸内直喷、分层燃烧技术相结合的整体，即改善了起步加速,又具有充足的后劲,可谓是动力澎湃，提高了燃油效率，降低了油耗，约可以节省20--30%燃油，效率却提高了30--50%。

在国内，TSI的T代表涡轮增压，Si代表燃油直喷，而不是T与FSI的简称，并没有燃油分层喷射技术，因为国内燃油质量一般，达不到分层喷射的要求。一般国产的大众系列车型会这么称呼。

在国外TSI就是上面的解释，在这里T就代表Twincharger的意思，就是双增压（涡轮

和机械增压）的意思，Si就是 Stratified Injection，燃油分层喷射的意思。

FSI发动机示意图如上图所示，高压喷油嘴是直接向气缸内喷射燃油的。而传统发动机的喷油嘴则安排在了进气道中。这就是缸内直喷的最明显特征。

FSI是给发动机的喷射方式带来了革命，它让一款普通发动机的各种性能都得到了提升，而FSI再往上发展就变得更加容易了。基础打好了，害怕摩天大厦盖不成嘛，TFSI就是一个最好的例子：这个比FSI多出来的T字代表的则是涡轮增压（Turbocharger），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器。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。

由于涡轮增压器是靠排气推动的，因此在发动机转速低时涡轮并不工作。但在这个时候涡轮还是转动的，只是排气压力不够，达不到增大进气压力的效果。随着转速的上升（约1500转或以上），排气压力逐渐加大涡轮就进入了正常的工作状态，达到增压的目的和效果。

装载在奥迪上的TFSI发动机

但是，当转速接近额定的时候（约5000转或以上），发动机本身的内压超过了排气压力，这时的涡轮同样是不工作的。实际上发动机的一般工作区间正在1500－5000内，所以涡轮增压以它优越的经济性和动力性得到了众多用户的认可。不过怎么说还是有点缺陷，这两个区间的动力缺失如何解决呢，高转速我们可以换个大点的涡轮，可是低转速的动力空挡也会同时加大。很自然的一款无可挑剔的发动机应运而生，TSI把所有问题解决的更巧妙更能打动人心。