“T”字之争解析多家车企涡轮增压引擎 76页

大众/奥迪TSI与TFSI解析
1.4TSI发动机
说到大众的TSI发动机，
相信大家都是耳熟能详， 而TSI也是大众发动机家 族中最先进的技术。我 们先来了解一下大众TSI 的含义：即Turbocharging（涡轮增压）、 Super-charging（机械 增压）和Injection（燃油 直喷）三个关键特色的 首字母缩写。这种发动 机结合两种增压方式的 优点，并且加入了缸内 直喷的技术，性能更佳 的出众。
以往涡轮增压发动机多是为了提升性能，在提倡
低碳和高油价以及电动车等新能源汽车还没有普 及的大背景下，“T”型车尤其是搭载小排量涡轮 增压发动机迎来了最好的发展机会。
涡轮增压发动机
著名涡轮制造商Garrett的产品
涡轮内部结构
涡轮增压发动机简介、分类及优缺点
涡轮增压器(Turbo)实际上就是一个空气压缩
涡轮增压发动机示意图
增压发动机主要分为以下四种类型
机械增压发动机
1.机械增压系统
(Supercharger)：装置在发
动机上并由皮带与发动机曲轴 相连接，从发动机输出轴获得 动力来驱动增压器的转子旋转， 从而将空气增压吹到进气岐道 里。
优点：转子的速度与发动机转
速是相对应的，所以没有滞后 或超前，动力输出更为流畅；
萨博9-3的仪表盘中带有涡轮指针
总结
涡轮增压作为提高发动机动力性和燃油经济性
的一种手段，同时存在着发动机低转速或怠速 时，发动机动力输出滞后等现象。
所以Saab萨博开发了命名为“低涡轮增压技术”
的专利，让Turbo能够使发动机在获得高性能的 同时最大地削弱了其固有的弊端。同时在其他 车型中，包括9-3的2.0T和2.3T发动机，都具有 这一特点，大大提升了驾驶乐趣
宝马V12双涡轮增压发动机
宝马TwinTurbo技术
宝马TwinTurbo技术
在发动机满负荷的情况下，通过部分打开排气旁通阀
以获得一个比较恒定的增压压力，不增加耗油量。
涡轮增压和缸内直喷一般是相伴而生的，宝马的涡轮
增压系统也不例外。
宝马的缸内直喷技术采用的是均质燃烧模式以获得更
好尾气排放指标。
涡轮增压技术就是来提高发动机效率。 涡轮增压技术不仅为车辆提供出众的动力性
能，还为使用者带来更佳的燃油经济性。
涡轮增压发动机
涡轮增压发动机可以 让性能得到极大的提升
如今高效省油的小排量涡 轮增压发动机发展迅猛
区别
与传统汽油发动机相比，它体积更小、质量更轻，
却拥有更好的动力输出及更为清洁的排放。
从数据上分析，1.4TSI发动机的最大功率
96KW/5000 rpm和最大扭矩220Nm/(1750-3500)几 乎达到了目前市面上主流2.0L自然吸气发动机的水 平，扭矩甚至超过了许多2.0L发动机。
大众/奥迪TSI与TFSI解析
2.0TSI发动机
大众/奥迪TSI与TFSI解析
1.4TSI发动机的最大扭矩在
废气涡轮增压发动机示意图
废气涡轮增压系统的优缺点
涡轮增压+机械增压+燃油直喷的大众TSI
优点：增加效率高于机械
增压；
缺点：ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ动机动力输出略
滞后于油门的开启，加大 油门后一般需要等片刻， 稍后发动机会有惊人的动 力爆发。
复合增压系统
双涡轮增压发动机
3.复合增压系统：
即废气涡轮增压和机械增 压并用，大功率柴油机上 用的较多。复合增压系统 发动机输出功率大、燃油 消耗率低、噪声小，但结 构过于复杂。
一战期间应用于飞机上，
当时采用的是机械式增压
器，这项技术的发明使得
当时的航空发动机能够尽 可能的轻量化。1909年瑞 典人Alfred Buchi博士提出 采用废气涡轮增压，但在
当时这一概念并不被多数 人所接受。
萨博Saab始终走在Turbo 技术开发研究的最 前沿
萨博
萨博涡轮增压发动机
而制造飞机出身的萨博，是世
机。
它是利用发动机排出的废气作为动力来推动涡
轮室内的涡轮(位于排气道内)，涡轮又带动同 轴的叶轮(位于进气道内)，叶轮就压缩由空气 滤清器管道送来的新鲜空气，再送入气缸。
当发动机转速加快，废气排出速度与涡轮转速
也同步加快，空气压缩程度就得以加大，发动 机的进气量就相应地得到增加，就可以增加发 动机的输出功率了。
解 析 多 家 车 企 涡 轮 增 压 引 擎
前言
为了在发动机高输出功率、低
尾气排放和燃油经济之间寻找 到平衡点，各大厂商频频使用 涡轮增压系统。
涡轮增压的主要作用就是提高
发动机进气量，从而提高发动 机的功率和扭矩，让车子更有 劲。这样也就意味着同样一台 的发动机在经过增压之后能够 产生更大的功率。
1750-3500rpm的区间都能爆发， 这个转速区间覆盖了几乎所有 的行驶状态，最大功率也在所 列发动机中最早爆发，日常城 市行驶中，为了达到最佳的省 油目的，大多数用车人都会将 转速控制在4000转以内，所以 其他2.0L发动机所列的最大扭 矩和最大功率只有在高速时才 能体会到。而国产的1.4TSI发 动机扭矩输出转速更早的特性 非常适合日常城市行驶。
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下面我们以1.4TSI为例，国产的1.4TSI发动机
（编号EA111）和国外的相同机型相比，取消了 机械增压这一能够在低转区域内提供出色扭矩的 硬件基础，仅仅保留了涡轮增压和燃油直喷技术， 从原理上讲应该算是TFSI。
同时，其燃油直喷技术也取消了二次喷油,更加适
缺点：由于它要消耗部分引擎
动力，会导致增压效率不高
废气涡轮增压系统
废气涡轮增压发动机
2.废气涡轮增压系统：
是目前应用最为广泛的发动机 增压装置。它是利用发动机排 出的废气达到增压目的。增压 器与发动机无任何机械联系， 压气机由内燃机废气驱动的涡 轮来带动。一般增压压力可达 180-200kPa，或300kPa左右， 需要增设空气中间冷却器来给 高温压缩空气进行冷却。
萨博
老款萨博9-5发动机
尽管今天已有许多品牌使用涡
轮增压技术，但Saab萨博始终 鹤立鸡群。独创的动力分流技 术，造就了在同级别车型中表 现无人能及的动力性能，专门 根据涡轮增压发动机的需要而 自行设计的Trionic管理系统可 控制发动机整套启动过程和各 部分零件的温度反应，并可同 时改进扭矩和油门的反应灵敏 度，使发动机具有丰沛、平顺 的扭力输出和行驶时的稳定性。
大众/奥迪TSI与TFSI解析
奥迪的增压方式与大众如出一辙，还是以涡轮增压
为主，不过仍然有一个另类：3.0TFSI发动机。
奥迪3.0TFSI采用的是新型机械增压发动机，完全
以机械控制的方式，杜绝了电路控制的不稳定型。
而动力提升更是超越了之前的涡轮增压发动机，使
一款6缸的发动机具有了足以与8缸发动机媲美的强 劲动力。代表车型：奥迪A6L 3.0TFSI、全新奥迪 S5。
对涡轮转速的控制采用的是排气旁通阀，以取代
传统废气涡轮的放气阀。
宝马TwinTurbo技术
宝马TwinTurbo技术涡轮增压发动机 宝马TwinTurbo技术涡轮增压发动机
宝马TwinTurbo技术
低转速或者怠速的时
候，排气旁通阀完全 关闭，所有的废气通 过两个轻质小涡轮， 获得最大的增压效果， 提高低转速下油门响 应性以及动力输出。
在喷射逻辑上，根据不同的发动机工况采取不同的多
次喷射技术，即一个发动机点火循环中进行多次喷射， 更高效地形成混合气。
宝马TwinTurbo技术
宝马V8双涡轮增压发动机
宝马3.0升双涡轮增压直列6缸发动机
宝马TwinTurbo技术
宝马TwinTurbo技术
说了这么多，相信对宝马TwinTurbo技术有了一定
宝马TwinTurbo技术
宝马N54系列直列六缸发动机
宝马TwinTurbo标示
宝马TwinTurbo技术
宝马新的涡轮增压发动机系统具有宝马独有的特
性，强调发动机高平顺性、油门高响应性以及高 转速的高功率输出。
为达到这样一个指标，宝马采用了一些列独特的
新技术。宝马的TwinTurbo技术是在传统涡轮增 压技术上改进而来的。
的了解，但是提到宝马的涡轮增压发动机，我们不 得不提一下宝马经典的3.0升双涡轮增压引擎。这是 第一款结合了双涡轮增压，高精度燃油喷射系统以 及全铝曲柄轴箱的直列6汽缸引擎，输出的最大功 率提升到225千瓦/306马力，扭矩峰值可以达到400 牛米。目前，这台306马力的引擎搭载在从宝马1系 一直到X6 xDrive35i交叉车等多款车型上，双涡轮 以及汽油直喷技术的结合将会把宝马引擎引向直列 6汽缸的颠峰。
增压，这样发动机的动力性又得到了提升， 集合了TSI和FSI的优点于一身。
国产的奥迪A4就是采用的2.0TFSI发动机，
在结构上取消了二次喷油，但是依然保持了 良好的性能。实际证明，国内的油品是可以 满足缸内直喷的条件，但是却无法达到二次 喷油的要求。
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国外高尔夫GT配备的1.4TSI 国产1.4TSI发动机仅保留了涡 双增压发动机技术非常先进 轮增压和燃油缸内直喷技术
合中国市场的燃油品质。
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1.8TSI发动机
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1.4TSI发动机是大众集团在发动机领域一个里程碑
式的产品。
它的出现使得大众集团在小排量发动机设计上有了
质的提高。
大众目前已经在国内生产具有世界先进技术水平的
1.4TSI发动机，目的就是用来取代逐渐落伍的2.0L 自然吸气机型。
宝马TwinTurbo技术
宝马一直倡导自然吸气发动机技术，强调油门响
应性。通过先进的电子发动机管理系统，VANOS 正时技术以及ValveTronic无级气门扬程控制系统 调教出了世界上最平顺，响应性最好的直列六缸 发动机。但在涡轮时代到来之际，这家经典的豪 华性能车厂商也按耐不住寂寞，在以新七系为首 新一代车型上，清一色搭配了涡轮增压发动机。
大众TSI发动机透视图
大众/奥迪TSI与TFSI解析
然而我们要清楚一点的是，大众在国产车型上搭
配的TSI发动机并不是此类双增压直喷发动机。
实际它就是TFSI发动机，按照大众在中国的宣传
策略将“F”省略了，只剩下了TSI即涡轮增压缸 内直喷发动机。（顺便解释一下FSI：Fuel 燃油 Stratified 分层Injection直喷、燃油分层喷射）
FSI是直喷式汽油发动机领域的一项创新的革命
性技术，可将燃油直接喷入燃烧室，降低了发动 机的热损失，从而增大了输出功率并降低了燃油 消耗，对于燃油经济性和动力性都有帮助。
大众/奥迪TSI与TFSI解析
缸内直喷技术示意图
缸内直喷
大众/奥迪TSI与TFSI解析
所谓TFSI就是在FSI的基础上增加一个涡轮
萨博
全新一代萨博9-5涡轮增压发动机
全新一代萨博9-5
全新一代萨博9-5
萨博
萨博9-3发动机
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。
如今之汽车市场，多家车企都
有各自的一套涡轮增压系统， 可谓一直上演着“T”字之争， 下面就针对多家车企涡轮增压 引擎的特点及优势来为大家逐 一解析
为何涡轮增压发动机会大行其道？
我们知道，只有燃油充分燃烧，才能令每滴
燃油所储存的能量最大化地发挥作用，使发 动机在消耗更少燃料的情况下，产生更低排 放，输出更强劲的动力。
界上第一个将涡轮增压发动机
运用在民用汽车上的厂商，可 以被称为民用“T”车的鼻祖。 从20世纪70年代末开始，萨博 Saab始终走在Turbo技术开发
研究的最前沿。作为世界上唯
一自己生产发动机管理系统的 高档轿车制造商，自1976年以 来，Saab萨博将涡轮动力技术
视为其独特的动力传动系统的 基石，并将其运用到了Saab萨 博的全系列车型中
涡轮可以自行改装
气波增压系统
4.气波增压系统：
利用高压废气的脉冲气波迫使空气压缩。这种系
统低速增压性能好、加速性好、工况范围大；但 尺寸大、笨重和噪声大是最大的缺点，不太适合 安装在体积较小的轿车里面。
涡轮增压技术的鼻祖—萨博Saab
事实上，发动机增压技术
首先来自于德国人的创意， 1880年德国人开始着手研 究发动机增压技术，并在