TSI涡轮增压直喷发动机直喷技术

在发动机技术进步的历程中，油气混合技术一直是最为重要的技术课题之一。只有实现燃油与进气按照精确的比例均匀混合，才能实现"尽燃每滴油"。

发动机油气混合技术的发展经历了从化油器，单点喷射到多点喷射和缸内直喷等几个重要阶段。

应用真空原理将燃油在化油器中被进入的空气打散成雾，伴随空气被"吸入汽缸。由于是利用简单的机械结构控制供油量，所以，无法实现准确的按需供油。

以喷油嘴取代了化油器，燃油供应进入了燃油"喷射"时代，并且实现了电子控制，供油量精确度有所提高。但是，化油器和单点喷射存在一个共性的缺陷，燃油雾化与进气混合的位置处于进气管距离气缸的最远端，油气混合后，要分配给各个气缸，无法实现精确的按比例并且均匀的油气混合，所以，油耗高，动力低。

每个气缸都由单独的喷油嘴喷射燃油。燃油喷嘴安装于进气管最靠近气缸的位置，燃油喷射与进气混合在进气门之前。多点喷射能够按照每个气缸的需求实现精确的按需供油，因此，显著降低了油耗和排放。但是，这种"缸外喷射混合"的缺点在于，进入气缸的混合气只能够通过气门的开闭来被动控制，不能完全适应发动机不同工况的需求。并且，油气混合受进气气流的影响较大，还会吸附在进气管壁和气门上形成积碳，造成浪费，并影响发动机性能。

燃油喷嘴安装于气缸内，直接将燃油喷入气缸内与进气混合。喷射压力也进一步提高，使燃油雾化更加细致，真正实现了精准地按比例控制喷油并与进气混合，并且消除了缸外喷射的缺点。同时，喷嘴位置、喷雾形状、进气气流控制，以及活塞顶形状等特别的设计，使油气能够在整个气缸内充分、均匀的混合，从而使燃油充分燃烧，真正实现了"尽燃每滴油"。

从燃油喷射技术发展的轨迹可以看出，燃油喷射与进气混合的位置离气缸越来越近，最终发展到在气缸内进行。由于燃油喷射雾化的形成与油气的混合就在汽缸内进行，对供油量与油气均匀混合的控制精度得以提高，并且可实现精确点火，因而，燃烧更加迅速、充分，动力的爆发当然就会更为猛烈，动态响应更佳，功率与扭矩同时增加，燃油消耗明显降低，排放也更低。

TSI发动机的缸内直喷技术使雾化喷入的燃油与进气得到精确、充分、均匀的混合，并充满整个气缸，全工况实现均质燃烧。燃油充分燃烧，也就充分发挥了每一滴燃油所储存的能量，使发动机产生高动力输出，并且发动机动态响应好，同时，燃油消耗也保持在较低水平。

关于分层燃烧:分层燃烧属于"稀薄燃烧"，也就是燃油少，空气多，为降低油耗带来一定好处。数年前，大众汽车在欧洲市场销售的车型上曾经用过这一技术。而如今，大众汽车的TSI发动机已经不再使用分层燃烧了。其原因是:"稀燃"会导致排放中氮氧化物的增加。另外，TSI发动机采用了增压、提高压缩比等有助于提高动力的技术，使缸内燃烧温度有所升高，同样也会导致氮氧化物排放的增加。为此，就要增加废气后处理系统来降低排放。而这样的后处理系统对燃油质量又提出了更高的需求，会导致消费者使用成本增加。所以，相对于后处理系统增加的成本，分层燃烧技术所节省的燃油就显得不划算了，因此，"分层燃烧"技术已经不再应用。大众汽车的分层燃烧技术仅在欧洲境内销售的车型上使用过(因为欧洲市场上销售的燃油的硫含量低)，而出口到其他国家的车型都没有采用过"分层燃烧"。

增压技术的最大好处是它在不增加发动机排量的情况下，大幅提高发动机的功率和扭矩。涡轮增压器实际上就是一个空气压缩机，利用发动机排出的废气推动涡轮高速旋转，将空气压缩进入气缸。随着发动机转速加快，废气排出速度加快，使涡轮转速也加快，空气压缩程度就加大，发动机的进气量就相应增加，从而提高发动机动力。所以说，涡轮增压器通过增加发动机进气量，在不增加排量的情况下却得到了增大发动机排量的效果。由于涡轮增压器的驱动是来自发动机排气，不需要额外的动力，与其他增压方式相比，涡轮增压的效率更高，能耗更低。

也是由于涡轮增压器是由废气驱动增压，所以，要在发动机达到一定转速时才能启动，因此，涡轮增压器存在一定的"滞后"，这是其固有特点。大众汽车改进设计了TSI发动机的涡轮增压器，如:对涡轮叶片进行了空气动力学优化，使进气气流的分布状态有助于降低能量损耗，令涡轮增压器能够更早更快地起动，动态响应更加灵敏。所以，大众汽车TSI发动机增压器的滞后感觉已大幅降低。另外，大众汽车对TSI发动机的冷却系统也进行了优化设计，使冷却效果显著提高。以前的涡轮增压装置在使用、维护和保养等方面比较麻烦，比如高速长时间行车后不能马上熄灭发动机，否则涡轮增压器容易在冷却不好的情况下产生内部润滑油的结焦，进而损害增压器。TSI发动机已充分考虑车主的使用便利性，润滑冷却系统采用更为先进的设计，很好地解决了上述问题，不会对车主的使用和维护增加额外的负担。

此外，涡轮增压器不是易耗部件，在正常使用和保养的情况下，涡轮增压器的寿命是和发动机的寿命相同的。

缸内直喷和增压技术的应用实现了动力的提升，最明显的优势特征在于TSI发动机在低转速时即可产生高扭矩，并在一个很宽的转速范围内保持最大扭矩输出，动力输出持续饱满，为驾驶者带来更多驾驶乐趣。然而，却不再以高油耗和高排放为代价，实现了节能、环保、动力的多重收获。

采用缸内直喷和增压技术而不是通过加大排量来提升发动机动力，是发动机技术发展的方向，并且符合节能环保的要求:首先，在城市中走走停停，发动机最主要的工况集中在中小负荷，那么大排量发动机要经常把节气门开度放在很小的位置，造成巨大的泵气损失。TSI发动机的涡轮增压器在小负荷时不参与工作，就相当于一款排量低发动机，显现出节省燃油的优势;而在高负荷时，TSI发动机则通过涡轮增压增加进气量，从而产生更高的动力，达到与大排量发动机相同甚至更优的动力性能。其次，发动机排量减小可以有效降低发动机的体积和重量，对于整车布置和降低油耗都有直接的好处。

1.6 THP涡轮增压缸内直喷发动机实现了全面超越的三大客户价值享受--更敏捷、更可靠、更高效。

更敏捷

依靠高达120 bars缸内直喷、Twinscroll双涡道涡轮增压技术和CVVT进气正时连续可变技术，使1.6 THP涡轮增压缸内直喷发动机适合城市路况，让"T"技术得到全面发挥，低转速高扭矩，1000转时涡轮增压开始介入，1400转即可达到最大扭矩峰值240N.m，并实现-32℃低温启动。

更可靠

采用高压缸内直喷、活塞独立冷却系统、机油温控系统、轴瓦微槽加工技术以及正时链条传动，增加发动机自身的稳定性、可靠性和适应性，减少维护次数、有效降低维护成本、-32℃低温启动、适合国内更低燃油标定的油品兼容性，超过一百万台的全球销量也从侧面印证了该系列发动机的优质可靠性。

更高效

拥有双涡道涡轮增压中冷技术、电控离合式水泵、电控变排量机油泵、轻量化全铝机体、可匹配微混技术STT和电控节温器等技术作为技术支撑，使得发动机具备了经济性、节能减排的优秀表现，凭借轻量化重量、智能化技术应用等实现降低能耗及使用成本。

更兼容

这款发动机对油品的兼容性更高，在中国加93号汽油就可以，压缩比为9.5，进气和排气的交叉点降低了一点，防止排出来的气体回流进汽缸，因为进气门是可变的。而为了保证相同的功率，涡轮增压的气流被加大，这个可以通过电脑调节曲轴的角度来实现。

作为PSA与BMW全球精英团队联合研发的最新一代涡轮增压发动机，1.6THP"全时增压"T发动机融合了两大集团的顶尖技术优势，采用独有的Twin scroll双涡道涡轮增压及高压缸内直喷燃油喷射系统两项前沿科技，主要目标是达到良好的燃油效率、动力输出效率，加强可靠性和实现轻量化，被业内专家评价为"代表现阶段欧洲乃至全球汽车领域的最高技术水平"，已连续6年获得"国际年度发动机(International Engine of the Year)"1.4-1.8L组别大奖，并被评为2011年"沃德十佳发动机"之一(Ward's 10 Best Engines )，《沃德汽车世界》杂志赞誉:1.6 THP发动机结合了"惊人的性能和出色的燃油经济性"。目前广泛搭载于宝马、标致雪铁龙等诸多厂商的重量级车型上，全球销量突破百万(国内比较熟悉的就是Mini cooper S和标致207、308、东风标致3008及雪铁龙C4L)。

1.6THP发动机是法兰西机械厂最为我们熟知的产品。这是一款由PSA和宝马在2006年 合作研发的发动机，它采用直喷技术和单涡轮双涡道技术，在技术上与大众TSI相比有过之而无不及，六次蝉联"全球最佳发动机"奖就是最好的例证。目前在雪铁龙C4、标致308CC、RCZ等车型上搭载，包括宝马MINI也对其青睐有佳，东风标致首款SUV 3008上也将会出现它的身影。

1.6 THP涡轮增压缸内直喷发动机属于四缸直喷式涡轮增压发动机，采用双顶置凸轮轴构造，具备Twin scroll双涡道涡轮、高压缸内燃油直喷系统等独有领先技术，输出功率为120KW、最大扭矩为240N.m，相对同排量的自然吸气发动机，其动力性提高约40-70%，油耗和CO2排放降低约10%，是低排放高效能的涡轮增压发动机代表。