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TSI是大眾集團開發的一套雙增壓技術，其實從字面上就能理解其意思。前面的T和S分別代表Turbo和Supercharger的意思，也就是渦輪增壓和機械增壓的相結合。而國內媒體習慣叫它雙增壓。這個雙增壓跟大眾奧迪集團的雙渦輪增壓有很大的區別，可以說是完全兩個概念。那么為什么要同時采用機械增壓和渦輪增壓來向發動機提供高壓進氣呢？既然大眾已經將這套技術向量產車推廣，那么在性能上肯定有它的過人之處。 圖1為大眾高爾夫GT上裝配的1.4L TSI發動機 要了解雙增壓的優越性首先得了解渦輪增壓和機械增壓的優缺點。其實任何一種增壓它的目的都是相同的，就是要把空氣壓縮以后再通入到氣缸當中燃燒，這樣做的好處很明顯，壓縮以后的空氣密度更大，這就意味著單位體積內的氧氣分子更多。在發動機排量不變的情況下，吸入的氧氣分子越多，再配合燃油噴射系統提供的更多的汽油那么可以輸出更高的動力。不管是渦輪增壓還是機械增壓都是為了達到這一目的而設計的，只不過兩者的實現手段不相同。渦輪增壓發動機由一個進氣渦輪來壓縮空氣，進氣渦輪的另一頭連著一個廢氣渦輪。 我們知道發動機的排氣是高溫高壓的，這就意味著排氣中仍然含有巨大的能量。將廢氣渦輪裝在排氣管之中則能利用排氣能量來驅動渦輪高速旋轉，從而能夠帶動進氣渦輪隨之高速旋轉，以獲得壓縮進氣的能量。所以渦輪增壓器是不需要額外的消耗發動機能量的。而且發動機轉速越高廢氣排放速度和能量也越大，使得渦輪的轉速也越高，這樣進氣渦輪壓縮空氣的能力也越強。 對于渦輪增壓的發動機來說，轉速越高，進氣效率也越高，能夠發揮出來的功率就越大。所以渦輪增壓器對于發動機的高速運轉是非常有好處的。但是我們知道，渦輪也是有質量的，有質量的物體就會存在慣性。我們知道發動機在怠速工況時轉速往往只有幾百轉，而且在怠速工況時渦輪是不能介入工作的。除了因為發動機轉速低，排氣能量不足以驅動渦輪高速運轉，還有一個更重要的原因就是怠速時發動機負荷低，如果此時渦輪也參與工作那么發動機會過熱，并且耗費更多不必要消耗的汽油。所以怠速工況時，進氣和排氣旁通閥會自動打開，此時進氣和排氣都沒有經過渦輪，新鮮空氣是直接被吸入氣缸，廢氣也是直接排入大氣中的。 貼子相關圖片: 由于增壓發動機的壓縮比都比較低（通常在8.0以下，壓縮比低是因為空氣被增壓器壓縮后會放熱，如果壓縮比過高會導致壓縮行程時混合氣繼續放熱，引起混合氣自然），所以在渦輪介入之前發動機的動力性是非常差的。即便是低值增壓，起碼也要到將近1800轉時渦輪才會起到作用（帕薩特1.8T的渦輪介入轉速為1800轉/分-2000轉/分）。雖然2000轉以后發動機能發揮出強大的功率，而且后勁十足，但起步時可以說毫無動力性可言，即使保時捷卡宴TURBO這樣的V8渦輪增壓發動機，起步同樣拼不過自然吸氣。這就是渦輪增壓發動機的通病渦輪遲滯。這種狀況是非常不適合城市駕駛的。因為我們知道城市開車經常要走走停停，所以從怠速到2000轉這個轉速范圍段是使用得很頻繁的，渦輪增壓低扭差勁的缺點暴露無疑。當然，大眾奧迪集團曾經試圖改進過渦輪遲滯問題。 貼子相關圖片: 奧迪TT的1.8T發動機曾經配備過雙渦輪增壓。所謂雙渦輪增加就是給發動機裝兩個增壓器。一個是小直徑的渦輪，由于體積小重量輕，所以接入轉速較低；另一個是大直徑的渦輪，在中高轉速才介入。即便如此，也不能從根本上解決渦輪遲滯，僅僅只能緩解渦輪遲滯。仁者見仁智者見智，奔馳對于它的小型增壓發動機并沒有像大眾奧迪那樣采用渦輪增壓，而是采用了一種沒有遲滯的機械增壓裝置。 圖為大眾高爾夫GT發動機的渦輪增壓器 所謂機械增壓，就是利用發動機的動力帶動一個羅茲壓氣機，通過發動機本身的動力來壓縮空氣，并且燃燒壓縮空氣的一種增壓方式。它跟空調壓縮機很相似。 圖為福特GT40的機械增壓器外觀 貼子相關圖片: 機械增壓器的原理與發動機機油泵有些類似，也是與發動機動力相連，只不過壓縮的是空氣。它與渦輪增壓器在性能上最大的區別就是對壓氣機的轉速沒有限制。也就是說只要羅茲壓氣機在轉，就可以壓縮空氣。而渦輪增壓器由于是靠高速旋轉產生的空氣離心力來壓縮空氣，所以需要非常高的轉速（通常TURBO的轉速能接近10萬轉/分鐘）。所以即便發動機怠速或者處于1000轉左右的低轉速，也能連接機械增壓器壓縮進氣。 圖為TSI發動機的機械增壓器和發電機總成 貼子相關圖片: 不過處于經濟型考慮，怠速工況時電磁離合器是斷開的，也就是說怠速時壓縮比并沒有與發動機動力相連，不過只要踩下油門電磁離合器可以迅速連接發動機動力。所以機械增壓能夠給汽車帶來很好的低轉扭矩，讓起步時沖進十足。雖然克服了渦輪增壓器遲滯的缺陷，單機械增壓也并非完美。由于它需要消耗發動力動力，而且增壓器中的兩個轉子相互摩擦會損耗大量的能量。在低轉速時，由于轉速低損耗也就小，但如果處于高轉速工況，那么這樣能量損耗是非常大的。不僅經濟性差，高轉動力性也要受到影響。 圖為大眾TSI發動機上使用的機械增壓器 貼子相關圖片: 所以渦輪增壓和機械增壓都有著各自的先天缺陷，而這兩種增壓方式的優缺點又是相互互補的。大眾就是利用了這兩種增壓性能優缺點的互補性開發出了TSI雙增壓系統。那么現在再看TSI就很好理解了。他是渦輪增壓與機械增壓的相結合。也就是說，TSI發動機擁有兩套增壓系統，一套靠渦輪壓縮進氣，另一套靠羅茲壓氣機壓縮進氣。當然，它們什么時候起作用是由電腦說了算的。電腦即能夠控制進排氣旁通閥的開閉，也能控制機械增壓器與發動機相連接的電磁離合器的開閉。 圖為大眾TSI雙增壓系統貼子相關圖片: 如圖，機械增壓器和渦輪增壓器在進氣道中是被串聯在一起的�？諝鈴目諝膺^濾器進入到進氣管以后，首先要經過機械增壓器，然后通過進氣管的引導再經過渦輪增壓器，最后進入到進氣歧管當中去。雖然機械增壓器和渦輪增壓器是相互串聯在一起的，但兩者并不都是同時工作。 圖為大眾1.4升TSI發動機進氣增壓結構 貼子相關圖片: 當發動機處于怠速工況時（通過節氣閥開度傳感器可以測得），機械增壓器的電磁離合器是分離的，此時發動機與機械增壓器之間動力是斷開的（這就意味著增壓器沒有消耗發動機功率），而且機械增壓器附近的進氣旁通閥打開，空氣并沒有流經機械增壓器，而是從旁通閥直接吸入；到了渦輪增壓器的位置，渦輪增壓的進氣旁通閥也是打開的，這就相當于進氣繞過了渦輪，直接被吸入氣缸。也就是說在怠速工況時，渦輪增壓器和機械增壓器都是不工作的，這相當于一臺自然吸氣發動機。 貼子相關圖片: 當發動機在部分負荷工況下低轉速運轉時（通過節氣閥傳感器檢測到又少許油門開度，而且通過發動機轉速傳感器檢測到轉速處于低速運轉），電腦會接通機械增壓器的電磁離分離，并且關閉機械增壓旁通閥，讓機械增壓器開始工作，此時的增壓值為1.2bar.我們知道機械增壓器有增強低速扭矩的特點，而且在低轉速時對發動機功率的消耗并不大。所以既能夠獲得良好的油門相應，又能夠增大發動機扭矩輸出。當發動機超過1500轉時，渦輪開始介入，此時的增壓值提高到2.5bar。當發動機轉速達到3500轉/’分以上的高轉速時，機械增壓器開始停止增壓，此時完全依靠渦輪增壓來進行增壓，增壓值從2.5bar降到1.3bar。因為我們知道一旦轉速上升，機械增壓器會消耗大量發動機能量，而中高轉速是渦輪增壓的強項，這樣不僅避免了渦輪遲滯，讓渦輪有足夠的加速時間，還在很大程度上增加了低轉扭矩，降低高轉速時機械增壓器產生的噪音。這樣徹底解決了兩種增壓方式的缺陷，達到了一種完美增壓的效果。 貼子相關圖片: 目前大眾已經在旗下的高爾夫G和新途安上配備了改發動機，排量雖然只有1.4L但是在雙增壓的作用下能釋放出200匹的動力，這樣的動力用在高爾夫V這么大的A級車上動力性是非常驚人的。這也使得高爾夫GT成為了十足的小鋼炮。由于雙增壓能極大的提高發動機的工作效率，所以一臺4氣缸盡1.4L排量的發動機能釋放出6缸3.0L發動機的動力，但體積卻比6缸發動機要小得多。 分析TSI術語 揭露廠商宣傳的狡猾 邁騰1.8TFSI、明銳1.8TFSI、速騰1.4TSI,這些詞匯最近大量出現在我們眼前。其中曝光最多的TFSI和TSI混亂的出現在各種媒體上,邁騰/明銳的稱號多的看花了眼:邁騰1.8TFSI、邁騰1.8TSI、明銳1.8T FSI、明銳1.8TSI......到底TSI這三個小小的字母是什么含義?TFSI和TSI之間有多大差別?請您繼續往下看:● 到底什么是TSI發動機?——機械+渦輪+分層直噴=TSI 『大眾1.4TSI發動機拆解圖』 TSI是Twincharger(渦輪增壓和機械增壓)和Fuel Stratified Injection(燃油分層直噴)三個關鍵特色的首字母縮寫。這是一款雙增壓的燃油分層直噴發動機。 TSI發動機是在FSI技術的基礎之上,安裝了一個渦輪增壓器和一個機械增壓器,提升動力輸出,降低油耗。大眾1.4升TSI發動機是全球第一臺擁有兩個增壓裝置的汽油直噴發動機�！捍蟊�1.4TSI發動機工作原理圖』 TSI持續的動力輸出范圍更廣,同時油耗上與同排量甚至更大排量發動機相差不多。 最大功率:168匹馬力/6000轉 最大扭矩:240牛米/1750-4500轉 1.4升TSI發動機的功效可以與一臺普通2.3升發動機相比美,但是燃油消耗能夠降低近20%。 因為機械增壓可以從怠速開始就能為發動機提供增壓效果,彌補了渦輪增壓系統的延時缺點,所以TSI是一種極高效率的發動機形式,會是動力性與燃油燃油經濟性的完美統一。 ● 解析一汽-大眾要去掉1.4TSI的機械增壓——主要出于使用成本考慮 上面這段TSI介紹讓大家眼前一亮,這么好的發動機形式,為什么一汽-大眾要縮水掉機械增壓呢?原因很簡單:那就是后期使用成本。 看過上面的TSI介紹,也許您會認為TSI是完美的發動機了,實際不是這樣的。TSI發動機中的機械增壓系統,由于和發動機輸出是硬性連接(注解1)的,也就說只要車啟動,機械增壓就在向發動機進行壓氣工作,轉速越高機械增壓的工作強度越高,一分鐘也得不到休息。 一分鐘得不到休息的概念是什么呢?也就是機械增壓系統要比渦輪增壓更早的達到壽命極限(渦輪增壓系統壽命解析見注解2),在渦輪增壓系統還在壯年期的4萬公里時候,機械增壓系統也許就已經進入了暮年,檢查和更換成了必須的工作。 一個機械增壓套件少說也得1.5萬元,5萬公里就更換一次的頻率對于國人來說顯然是完全不能接受的,外加10萬多公里時候又需要換更貴的渦輪增壓(4S店報價渦輪本體+工時費1.8萬),如果一汽-大眾量產了1.4TSI發動機的話,估計也只有極為瘋狂的玩家才會青睞這個昂貴的玩具。 綜合上面的成本考慮,于是一汽-大眾就把機械增壓部分取消掉,僅僅配置了渦輪增壓引擎。 -------------------------------------------------------------------------------- 注解1/硬性連接:硬性連接就是意味著機械增壓的啟動適合發動機轉速直接關聯的,二者之間靠皮帶進行連接,從怠速開始就能發揮增壓作用。 注解2/渦輪增壓系統壽命:渦輪增壓因為是利用廢氣來推動前壓氣葉片的轉動,轉速達到一定數值之后渦輪增壓才會啟動產生增壓值,這樣等于渦輪增壓系統在未達到工作轉速前可以適當的休息一下,所以它的壽命也就是100%全時工作的機械增壓系統要長很多。

回答者：jclys201102082016-04-26 00:00