缸内直喷FSI讲解
温度传感器。这两套传感器能够精确的感知增压空气在冷却前后的状态,进而通过行车电脑分析来调节
20位19于/6/涡15轮增压器上的阀体开度,精确的控制所需要的进气量。
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• 1 凸轮轴 Camshaft • 2 静音正时链条 Low Noise Timing Chain • 3 机油泵链条 Chain Of Oil Pump
2019/6/15 第一次喷射先充分混合
第二次喷射形成混合气较浓的区域25
• 发动机的涡轮叶片和叶轮叶片采 用了小尺寸设计,其直径分别仅 有37mm和41mm,这样涡轮的转 动惯量很小,废气更容易带动涡 轮做高速旋转,因此其在最佳工 作状态时需要的发动机转速也就 更低,有效的达到缓解涡轮迟滞 的效果。
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• 汽油机对油门的控制是通过“节气门”控制进入发动机的空气量,从而控制发动机功 率输出的。由于这个“节气门”增加了进气阻力而且产生了负压,让发动机始终不能 吸饱氧气,同时还因为吸气阻力而消耗了一部分功率。
• 增压首先的好处就是解决了自然吸气发动机本身固有的缺陷——永远吃不饱。因此, 在相同的排量下,增压发动机能够发出更大的功率,满足更多的需要。这是从功率输 出的角度上说的。
•
反过来说,就是可以用更小排量,更轻的发动机代替以往更大排量发动机才能做
到的工作,由于更小的发动机各种摩擦面积小,重量轻,本身运转起来消耗的能量自
然就少,效率也就提高了,完全顺应了当下节能环保的潮流。
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• 机械增压最大的缺点就是会消耗发动机产 生的功率。目前大多数机械增压会消耗掉 发动机输出功率的7%,并且随着转速的 上升急剧增加。而提升发动机的功率大概 在30%-50%之间,因此,机械增压发动 机的转速往往不能过高,需要平衡增压器 带来的负面影响。
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• 我们再来了解一下TSI发动机的分层燃烧技术具体工作原理。首先,发动机在吸气行程 活塞到达下止点时,ECU控制喷油嘴先进行一次小量的喷油,使气缸内形成稀薄混合 气,而在活塞压缩到上止点时再进行第二次喷油,利用活塞顶的特殊结构让火花塞附 近出现混合气相对浓度较高的区域,然后利用这部分较浓的混合气引燃汽缸内的稀薄 混合气,从而实现气缸内的稀薄燃烧,这就可以用更少的燃油达到同样的燃烧效果, 使得发动机的油耗更低。
保持不变等压力信号指令,转化为输送至叶片槽式调节器中不同油道上的机油压力,通过双油道机
油压力差值驱动调节器中的叶片,带动凸轮轴旋转改变进气相位实现气门正时的“提前”或者“滞
后”,从而实现气门正时的连续可变。而1.4TSI的正时相位调节范围可达20°凸轮轴角或40°曲轴
角,为大众该款核心动力在减少排放和燃油消耗,以及改善动力性能表现上提供了积极的“可变”
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• 。1977年,瑞典的萨博公司生产出第一款萨博93,是第一家将涡轮增压运用到汽车发动机上的厂商。 不过当时的增压发动机不但造价昂贵,而且还有不少使用上的问题,因此难以大规模推广。
• 首先由于发动机燃烧压力增大,排气温度高,对缸体结构和耐热材料要求更高。
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• 以萨博9-5为例,这款2.3t引 擎马力高达260匹,升功率超 过100,与3.5l自然吸气引擎 相当,但它的潜力一旦发挥 出来,甚至可以与4.2升v8轿 车相抗衡。萨博被认为“涡 轮专家”,从这台引擎上可 以找到原因。
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• 静音链条
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• 首先,发动机在吸气行程活塞到达下止点时,ECU控制喷油嘴先进行一次小量的喷油,使气缸内形 成稀薄混合气,而在活塞压缩到上止点时再进行第二次喷油,利用活塞顶的特殊结构让火花塞附近 出现混合气相对浓度较高的区域,然后利用这部分较浓的混合气引燃汽缸内的稀薄混合气,从而实 现气缸内的稀薄燃烧,这就可以用更少的燃油达到同样的燃烧效果,使得发动机的油耗更低。
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保障。
• 1.4TSI具有的VVT叶片槽式调节器由外壳体、 内部叶片转子以及位于叶片转子内部的锁销组成。 其中,外壳体与外部的正时齿轮固定,实现曲轴 通过链条传动驱动进气凸轮轴的功用;而位于壳 体内部的叶片则直接与进气门凸轮轴固定,并与 之一同旋转,通过带动凸轮轴与壳体产生相对的 转动位移,来实现凸轮轴的进气相位改变;而锁 销的主要功用,则用于外壳与叶片的连接,实现 进气相位的固定,防止凸轮轴复位。
力,增加进气效率提高动力。缺点是通常要发动机超过2000转后才介 入,起步加速时增压效应不会及时显现。涡轮的惯性让加速还有一个 响应时间的延迟。
• 机械增压优点是发动起启动运转就开始介入,起步加速有力,没有 涡轮的工作延迟,即时响应。缺点是通过发动机的动力输出来让增压 器工作,消耗部分发动机动力。两者的结合,改善了起步加速,也具 有充足的后劲,相对来说动力损耗减低到最小。
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• 1 凸轮轴 • 2 静音链条 • 3 进气门 • 4 喷油器 • 5 活塞 • 6 燃烧室 • 7 连杆 • 8 曲轴 • 9 气缸体
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• TSI发动机是目前最为先进的发动机技术。它在不增加油耗的前提 下,将动力输出提高到最大。与DSG配合,动力输出均匀、顺畅、强 劲。
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• TSI涡轮增压直喷汽油发动机是一款技术领先、性 能优越、节能环保的发动机,是大众汽车紧凑概
• 念发动机系列产品的成功延续。它采用先进的涡 轮增压和缸内直喷技术,显著地提高了发动机效 率,
• 1.4TSI可变气门正时系统主要由ECU(电 子控制单元)、叶片槽式调节器、凸轮轴 调整电磁阀以及传感器等部分组成。
凸轮轴调整电磁阀
凸轮轴位置传感器负责传输凸轮轴相位信号
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• 通过双油道机油压力差值驱动叶片,带动凸轮轴旋转改变进气相位,是1.4TSI正时可变核心所在
•
电磁阀则根据ECU的指令,通过改变机油液压实现对于内部机油槽阀位置的控制,把提前、滞后、
而产生故障(*迈普图存于电脑程序中,是根据发动机的进气温度、压力和其他工况来 确定循环泵工作延时的一个三维函数)
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• 在这款发动机上,空气在通过涡轮增压器的增压后,将会经过两套传感器的检测才能进入发动机气缸内,
他们分别是位于冷却器前的增压压力传感器/进气温度传感器,和位于冷却器后的进气压力传感器/进气
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TSI采用的薄壁铸铁气缸体
• 首先,1.4TSI发动机采用了薄壁铸铁技术制造缸 体,这就在保证发动机强度与性能的前提下,有 效地降低了发动机重量,缸套采用铸造的方式, 缸桶壁厚则减至最小来减轻重量和惯性质量,独 特的敞开式水套设计不仅大大减轻了缸体重量, 同时让冷却系统的工作效率更高。
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宝马的Valvetronic技术同样是依靠改变摇臂结构来控制气门升程的,同样可以实现气门升程无级可调,只是连杆摇臂的设计思路截然不同。
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1.4TSI“VVT系统”的核心元件:
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• 通过上面对扭矩输出“平台效应”的 原理介绍我们能想到,其实主要是因 为泄压阀压力单元有一个固定的压力 值限制,才会将原本山峰形状的输出 曲线“削”出了一个平顶。要说其更 大的潜力确实存在,因为大众在海外 采用类似缸体结构的双增压发动机还 有100kw以上功率的版本。不过这个压 力值限制是厂家经过缜密的计算和平 衡后给出的最佳值,它考虑到了涡轮、 汽缸等零件的寿命
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• 相关知识 关于增压值
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在描述机械增压的时候,网友经常能看到增压值这个指标。这是
衡量一个增压器作用最重要的指标,一般用bar来表示。我们没有必
要太精确地了解这个单位,只需知道1bar大致等同于1个大气压,也
就是说如果增压器的增压值是1bar,也就是给空气额外增加了一倍的
压力。值得注意的是,这个1bar并不是一个绝对数,而是相对的。如
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旁通阀(左,即泄压阀)和控制其开合的增压压力限制阀(右) 27
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(实线为增压空气,虚线为冷却液;红色代表较高温度,蓝色代表较低温度)
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• 高压燃油泵是燃油加压的关键环节,1.4TSI同时配备高压燃油系统和低压燃油系统,低压为4bar,
在低压油泵将燃油送到高压油泵之后,高压油泵可以将汽油加压到100bar的压力(这是普通汽油泵
压力的数十倍),并将其送入油轨。TSI的高压燃油泵是一个结构简单的单柱塞泵,用螺栓倾斜的
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