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进口大众-PASSAT

最具人气之发动机--大众FSI和TFSI 简介

时间:2009-12-31 15:42  来源:绍兴汽车网

  FSI是“Fuel Stratified Injection”的缩写,意为燃油分层喷射,亦称“汽油缸内直喷”。是大众将其首创的柴油机缸内直接喷射技术移植到汽油发动机领域的一项革命性的创新技术。通俗地说就是将汽油和空气单独注入燃烧室,空燃比的控制更加精确,从而使得燃烧更彻底,以此达到更加节油、更加环保的目标。

  FSI汽油直喷技术代表着汽油发动机的最新发展方向。通常的发动机采用的是将汽油和空气在进气歧管中混合后喷入燃烧室的,而汽油直喷技术则是将汽油直接注入燃烧室,通过均匀燃烧和分层燃烧,降低了燃油消耗,动力也有很大提升。

  FSI发动机采用可变进气歧管,由电子系统控制所需的空气流量,实现了无节流变质调节,提高了充气效率,从而获得更高的升功率,而发动机的动态响应也变得更为直接和迅速。

  可变进气歧管配以进气导向阀门,由一台步进电机来调节其位置,这样就可以根据发动机转速及负荷情况恰当地控制空气的流动和旋流。燃料和空气混合气体在燃烧室内均匀分布,可自然提升动力,使得在较大的发动机转速范围内的每个工况点上都能迅速且充分地燃烧。

  FSI技术是将燃料直接喷入燃烧室,喷油嘴的位置由原来的进气歧管处直接安在了燃烧室的上方,高压电磁喷油嘴将燃油喷射时间控制在千分之一秒内。所有气缸共用一个蓄压装置——共轨系统。喷嘴对燃料供应的控制可以精确到毫秒,喷压力高达110 巴,而歧管喷射系统的喷射压力只在4巴到6 巴之间。

  喷油嘴都喷射时间被控制在千分之一秒内,将燃料在最恰当的时间直接注入燃烧室,通过对燃烧室内特殊的几何形状,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,其它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。这就是分层燃烧的精髓所在。直喷发动机的另一个好处在于隔绝了点燃后的混合气向气缸壁和气缸盖的散热,从而降低了发动机的热损耗。

  直喷式汽油发动机原理的特点是可采用两种不同的注油模式,即分层注油和均匀注油模式。在油门半开状态下,分层注油方式可充分发挥燃料的经济效益,因为这时只在火花塞周围才需要富含汽油可触发的油气混合物。而在燃烧室的其它地方只需注入含高比例空气的油气混合物。在日常驾驶条件下,直喷式汽油发动机技术的节油性能将更加显著,因为驾驶员可不断地来回更换采用分层注油和均匀注油两种模式。直喷式汽油发动机技术之所以能够实现分层注油原理,是因为它可控制燃烧室内的注油过程,并在完成触发之前直接注入燃料。这样就可大幅度减少燃烧所需的燃料——这是实现FSI发动机经济效益最重要的先决条件。

  四气门缸盖采用低摩擦凸轮滚子挺杆配气机构,其进气口几何形状源自自然吸气式FSI发动机,这样能产生更强的旋流,既保证了工作的精确性又能提高防爆震等级,从而提升发动机的工作效率。因此,涡轮增压发动机的压缩比可达10.5:1,这个数字原本只有自然吸气的发动机才能达到,与歧管喷射发动机及常规涡轮增压发动机相比,这一压缩比以及汽油直喷的优越性能是提高热力效率的关键因素。

  曲轴双倍转速转动的两个平衡轴抵消来自发动机内部运动惯力,并保证了高标准的发动机低噪声,是四缸发动机所能达到的最佳境界。汽油直喷技术最显著的优点是在提供更大的输出功率和扭矩的同时,提高了燃油经济性并且减少了排放。

  FSI发动机在提供更大的输出功率和扭矩的同时,进一步提高了发动机的燃油经济性并降低排放。与相同排量的传统发动机相比,FSI发动机燃油消耗量有明显的降低,在能源日趋紧缺的今天更加凸现其优势。

  几年来的应用证明,在同等排量下,FSI比传统的MFI(多点燃油进气歧管喷射)动力性显著提高、输出更高的功率和扭矩、燃油消耗可降低15%,从而实现了发动机动力性和燃油经济性的完美结合,是当今汽车工业发动机技术中最为成熟、最先进的燃油直喷技术,并引领并延伸了汽油发动机的发展趋势。

  受到FSI系列发动机取得成功的鼓舞,大众继而又推出了带涡轮增压器(Turbocharged)的TFSI系列发动机。

  TFSI系列发动机保留了FSI这个缩写,不言而喻它仍然是“汽油缸内直喷”。但放弃了分层充气工作模式而致力于提高功率和扭矩。取而代之的是均质充气工作模式和涡轮增压效果。也就是说TFSI取消了分层模式和氮氧化物传感器,更注重较高功率和转速所带来的驾驶乐趣以及牵引力和超凡经济性。

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