TSI發(fā)動機(jī)

缸內(nèi)直噴和增壓技術(shù)的應(yīng)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(jī)在低轉(zhuǎn)速時即可產(chǎn)生高扭矩，并在一個很寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)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(nèi)直噴和增壓技術(shù)而不是通過加大排量來提升發(fā)動機(jī)動力，是發(fā)動機(jī)技術(shù)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(jī)最主要的工況集中在中小負(fù)荷，那么大排量發(fā)動機(jī)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(jī)的渦輪增壓器在小負(fù)荷時不參與工作，就相當(dāng)于一款排量低發(fā)動機(jī)，顯現(xiàn)出節(jié)省燃油的優(yōu)勢;而在高負(fù)荷時，TSI發(fā)動機(jī)則通過渦輪增壓增加進(jìn)氣量，從而產(chǎn)生更高的動力，達(dá)到與大排量發(fā)動機(jī)相同甚至更優(yōu)的動力性能。其次，發(fā)動機(jī)排量減小可以有效降低發(fā)動機(jī)的體積和重量，對于整車布置和降低油耗都有直接的好處。

TSI發(fā)動機(jī)的缸內(nèi)直噴技術(shù)使霧化噴入的燃油與進(jìn)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(zhì)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(jī)產(chǎn)生高動力輸出，并且發(fā)動機(jī)動態(tài)響應(yīng)好，同時，燃油消耗也保持在較低水平。

關(guān)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(shù)。而如今，大眾汽車的TSI發(fā)動機(jī)已經(jīng)不再使用分層燃燒了。其原因是:"稀燃"會導(dǎo)致排放中氮氧化物的增加。另外，TSI發(fā)動機(jī)采用了增壓、提高壓縮比等有助于提高動力的技術(shù)，使缸內(nèi)燃燒溫度有所升高，同樣也會導(dǎo)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(zhì)量又提出了更高的需求，會導(dǎo)致消費(fèi)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(shù)所節(jié)省的燃油就顯得不劃算了，因此，"分層燃燒"技術(shù)已經(jīng)不再應(yīng)用。大眾汽車的分層燃燒技術(shù)僅在歐洲境內(nèi)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"。

在發(fā)動機(jī)技術(shù)進(jìn)步的歷程中，油氣混合技術(shù)一直是最為重要的技術(shù)課題之一。只有實現(xiàn)燃油與進(jìn)氣按照精確的比例均勻混合，才能實現(xiàn)"盡燃每滴油"。

發(fā)動機(jī)油氣混合技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了從化油器，單點噴射到多點噴射和缸內(nèi)直噴等幾個重要階段。

應(yīng)用真空原理將燃油在化油器中被進(jìn)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(jī)械結(jié)構(gòu)控制供油量，所以，無法實現(xiàn)準(zhǔn)確的按需供油。

以噴油嘴取代了化油器，燃油供應(yīng)進(jìn)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(jìn)氣混合的位置處于進(jìn)氣管距離氣缸的最遠(yuǎn)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。

每個氣缸都由單獨(dú)的噴油嘴噴射燃油。燃油噴嘴安裝于進(jìn)氣管最靠近氣缸的位置，燃油噴射與進(jìn)氣混合在進(jìn)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(jìn)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(yīng)發(fā)動機(jī)不同工況的需求。并且，油氣混合受進(jìn)氣氣流的影響較大，還會吸附在進(jìn)氣管壁和氣門上形成積碳，造成浪費(fèi)，并影響發(fā)動機(jī)性能。

燃油噴嘴安裝于氣缸內(nèi)，直接將燃油噴入氣缸內(nèi)與進(jìn)氣混合。噴射壓力也進(jìn)一步提高，使燃油霧化更加細(xì)致，真正實現(xiàn)了精準(zhǔn)地按比例控制噴油并與進(jìn)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(jìn)氣氣流控制，以及活塞頂形狀等特別的設(shè)計，使油氣能夠在整個氣缸內(nèi)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(shù)發(fā)展的軌跡可以看出，燃油噴射與進(jìn)氣混合的位置離氣缸越來越近，最終發(fā)展到在氣缸內(nèi)進(jìn)行。由于燃油噴射霧化的形成與油氣的混合就在汽缸內(nèi)進(jìn)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(dāng)然就會更為猛烈，動態(tài)響應(yīng)更佳，功率與扭矩同時增加，燃油消耗明顯降低，排放也更低。