TSI發(fā)動(dòng)機(jī)概述
TSI是一套雙增壓技術(shù),其實(shí)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(jī)械增壓的相結(jié)合。而國內(nèi)媒體習(xí)慣叫它雙增壓。這個(gè)雙增壓跟雙渦輪增壓有很大的區(qū)別,可以說是完全兩個(gè)概念。要了解雙增壓的優(yōu)越性首先得了解渦輪增壓和機(jī)械增壓的優(yōu)缺點(diǎn)。其實(shí)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(dāng)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(nèi)的氧氣分子更多。在發(fā)動(dòng)機(jī)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(tǒng)提供的更多的汽油那么可以輸出更高的動(dòng)力。不管是渦輪增壓還是機(jī)械增壓都是為了達(dá)到這一目的而設(shè)計(jì)的,只不過兩者的實(shí)現(xiàn)手段不相同。
前面已經(jīng)介紹過渦輪增壓與機(jī)械增壓,渦輪增壓和機(jī)械增壓都有著各自的先天缺陷,而這兩種增壓方式的優(yōu)缺點(diǎn)又是相互互補(bǔ)的。利用這兩種增壓性能優(yōu)缺點(diǎn)的互補(bǔ)性,將這種增壓系統(tǒng)結(jié)合起來,就是TSI雙增壓系統(tǒng)。TSI發(fā)動(dòng)機(jī)擁有兩套增壓系統(tǒng),一套靠渦輪壓縮進(jìn)氣,另一套靠羅茲壓氣機(jī)壓縮進(jìn)氣。當(dāng)然,它們什么時(shí)候起作用是由電腦說了算的。電腦即能夠控制進(jìn)排氣旁通閥的開閉,也能控制機(jī)械增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)相連接的電磁離合器的開閉。
機(jī)械增壓器和渦輪增壓器在進(jìn)氣道中是被串聯(lián)在一起的。空氣從空氣過濾器進(jìn)入到進(jìn)氣管以后,首先要經(jīng)過機(jī)械增壓器,然后通過進(jìn)氣管的引導(dǎo)再經(jīng)過渦輪增壓器,最后進(jìn)入到進(jìn)氣歧管當(dāng)中去。雖然機(jī)械增壓器和渦輪增壓器是相互串聯(lián)在一起的,但兩者并不都是同時(shí)工作。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速工況時(shí)(通過節(jié)氣閥開度傳感器可以測(cè)得),機(jī)械增壓器的電磁離合器是分離的,此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)與機(jī)械增壓器之間動(dòng)力是斷開的(這就意味著增壓器沒有消耗發(fā)動(dòng)機(jī)功率),而且機(jī)械增壓器附近的進(jìn)氣旁通閥打開,空氣并沒有流經(jīng)機(jī)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(jìn)氣旁通閥也是打開的,這就相當(dāng)于進(jìn)氣繞過了渦輪,直接被吸入氣缸。也就是說在怠速工況時(shí),渦輪增壓器和機(jī)械增壓器都是不工作的,這相當(dāng)于一臺(tái)自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在部分負(fù)荷工況下低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(通過節(jié)氣閥傳感器檢測(cè)到又少許油門開度,而且通過發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器檢測(cè)到轉(zhuǎn)速處于低速運(yùn)轉(zhuǎn)),電腦會(huì)接通機(jī)械增壓器的電磁離分離,并且關(guān)閉機(jī)械增壓旁通閥,讓機(jī)械增壓器開始工作,此時(shí)的增壓值為1.2bar.我們知道機(jī)械增壓器有增強(qiáng)低速扭矩的特點(diǎn),而且在低轉(zhuǎn)速時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)功率的消耗并不大。所以既能夠獲得良好的油門相應(yīng),又能夠增大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)超過1500轉(zhuǎn)時(shí),渦輪開始介入,此時(shí)的增壓值提高到2.5bar。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到3500轉(zhuǎn)/分以上的高轉(zhuǎn)速時(shí),機(jī)械增壓器開始停止增壓,此時(shí)完全依靠渦輪增壓來進(jìn)行增壓,增壓值從2.5bar降到1.3bar。因?yàn)槲覀冎酪坏┺D(zhuǎn)速上升,機(jī)械增壓器會(huì)消耗大量發(fā)動(dòng)機(jī)能量,而中高轉(zhuǎn)速是渦輪增壓的強(qiáng)項(xiàng),這樣不僅避免了渦輪遲滯,讓渦輪有足夠的加速時(shí)間,還在很大程度上增加了低轉(zhuǎn)扭矩,降低高轉(zhuǎn)速時(shí)機(jī)械增壓器產(chǎn)生的噪音。這樣徹底解決了兩種增壓方式的缺陷,達(dá)到了一種完美增壓的效果。
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