大众汽车公司TSI发动机技术_高武
业分工中的地位，甚至影响自主品牌的生存能力。
因此，应当着力加快、加强汽车产业的体系建设，形成完整的、自主的汽车产业链，真正成为中国经济的支柱产业；加快汽车出口步伐，通过销售流向调整实现产品结构调整，通过国际化实现质量保证体系的提升，进而实现整车产品质量水平的整体提升；加快品牌文化建设，在国际化的进程中，扭转自主品牌等于低档产品的形象，提高自主品牌的国际形象。
２．汽车生产企业要加快科技进步，提高自主开发能力，加强品牌建设当前，我国汽车工业自主品牌的发展主要依靠劳动力充裕和价格低廉的优势。但是，随着科技水平的发展，劳动力方面的优势是暂时的，企业发展壮大的长久优势来自于科技进步和研发能力。因此，国内汽车生产企业要想获得持续性发展，必须加快提高企业的科技水平和研发能力，形成具有自主知识产权的产品，将劳动力成本优势转化为技术和研发的
优势，使企业获得长久的发展动力。
同时，自主品牌汽车生产企业要
特别重视提高产品质量，加强品牌建
设。当前，自主品牌正在进行从国内
市场向国际市场的重心转移，但是，
一些汽车生产企业不注重产品质量
和品牌的培育，由于产品质量出现问
题，严重损害了中国汽车产业的信
誉，甚至被赶出一些国家的市场。中
国汽车产业要在国际市场竞争中获
得有利的地位，必须加强产品的质量
建设，视质量为生命，同时大力加强
品牌培育和建设的力度。
３．汽车零部件生产企业要走集
团化、规模化之路
规模化生产是汽车行业的生存
之道。国内汽车零部件生产企业要应
对人民币升值带来的影响，必须做大
做强，实行同行业的联合兼并，尽可
能地实现市场的最大化、效益的最大
化和成本的最低化。应积极组建零部
件企业集团，通过资源的重组、联合
与兼并，实施国际合作，走规模化发
展之路，从而降低成本，提高技术水
平和产品知名度，增强整个零部件行
业的市场竞争力，促进国内汽车工业
的健康发展。
４．国家应采取多种措施促进汽
车装备制造业的发展
汽车装备制造业的发展程度是衡
量一个国家汽车产业竞争力的重要指
标，也是一个国家是否达到一个汽车
生产强国的重要标志。为了实现成为
汽车强国的目标，加快汽车装备制造
业的发展具有现实意义和紧迫性。
党和国家领导人曾多次表示，要
加快我国大型装备制造业的发展，这
为我国汽车装备制造业的发展提供
了良好的政策环境。
为了提高我国汽车装备制造业
的竞争力，国家可以从人才、技术、税
收优惠、政策倾斜等方面对汽车装备
制造业进行扶植，从而使其成为强有
力的市场竞争者，并成为我国汽车行
业发展的坚强后盾。□
大众汽车公司ＴＳＩ发动机技术
□北京／高武
汽车工业的飞速发展，是人类现代文明的重要标志。但是，伴随而至的能源的大量消耗和废气的大量排放，也日渐阻碍着现代社会发展的可持续性，更为重要的是破坏了人与自然的和谐共处。于是，减少汽车的燃油消耗量，降低汽车的尾气排放，成为各国汽车制造商研发的主要课题。
在这种大环境下，许多新兴的汽车技术，如电动汽车、混合动力汽车、双燃料汽车等应运而生，但这些技术或多或少地都存在一定的局限性，很难得以广泛推广应用。
与此同时，汽车制造商们也从未放弃在传统发动机技术方面改进性的研发工作。为了提升传统汽油机的节能性和降低排放，他们在传统发动
机结构的基础上研发了许多先进的
发动机技术，如可变气门升程技术、
稀薄燃烧技术、汽油缸内直喷技术、
可变压缩比技术等等，并且有些技术
已经得到广泛推广和应用。
但是，对于发动机而言，排量和
动力这对矛盾似乎较难平衡。发动机
排量减小，其节能性就会提升，然而
减小了发动机排量，就意味着降低了
发动机的动力性。发动机增压技术虽
然能在一定程度上解决减小排量后
发动机动力不足的问题，但汽油机采
用进气增压技术后，又容易产生爆
震。为了有效地解决这一问题，汽油
机缸内直喷技术随之诞生。
如何将增压技术和缸内直喷技
术进行完美的结合，应用到汽油发动
机上呢？大众汽车公司新推出的ＴＳＩ
发动机技术是最好的解决方案。
ＴＳＩ是“Ｔｗｉｎｃｈａｒｇｅｄｓｔｒａｔｉｆｉｅｄ
ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ”的缩写，译为“双增压器分
层燃烧直接喷射”。
目前，运用最为广泛的发动机增
压技术是废气涡轮增压，它是利用发
动机排出的废气产生的能量来大幅提
高发动机的动力输出。如图１所示，废
气涡轮增压的工作原理是，发动机排
出的废气驱动废气涡轮高速旋转，废
气涡轮再带动进气涡轮以同样的速度
旋转，以远远高于大气压的压力将空
气压缩到气缸内助燃。由于空气的易
ＡＵＴＯＭＯＢＩＬＥＭＡＩＮＴＥＮＡＮＣＥ
新视野
４汽车维修２００８．１""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
图１涡轮增压器结构图２机械增压器结构
进气
排气
涡轮
泵轮
压缩性，因此在涡轮增压下的进气量要远远超过自然吸气时的进气量，这样就提高了发动机的功率输出。
要得到同样的功率，采用增压技术的发动机就能做得更小，
也就更
轻，从而提高了操控性，降低了油耗。但是，
废气涡轮增压有个先天的缺
陷，那就是涡轮迟滞，即发动机必须达到一定的转速后才能启动涡轮。除此之外，废气涡轮增压发动机的压缩比通常还得降低，以避免气缸过热，而这样做的结果就是在低转速时涡轮没有介入的情况下，发动机的动力输出甚至还不如自然吸气的机型。
另外的一个问题是，在达到涡轮介入的发动机转速后，增压会导致发动机动力输出陡增，因而破坏了动力的平稳输出和操控的准确性。为了解决这些缺陷，人们采用中冷器来提高压缩比，以改善发动机低转速时的动力输出。
另一种进气增压技术是机械增压，如图２所示，它是由发动机曲轴直接带动的压缩机对进气进行加压，其优点是响应性好，完全没有迟滞。但是，它本身需要消耗一部分能量，因此采用机械增压不能产生特别强大的动力，尤其是在高转速时，它会
产生大量的摩擦，损失能量，从而影响发动机转速的提高。不过，机械增压器在发动机中、低转速时，对其动力输出有明显的改善。
机械增压在发动机低转速时效果好，而废气涡轮增压则能在中、高速时起到很大的提升作用，ＴＳＩ的双增压技术就是将它们巧妙地结合起来，发挥了各自的优势，避免了各自的不足，很自然地，ＴＳＩ可在宽范围内提供强大的动力。
如图３所示，ＴＳＩ发动机的进气系统采用了两级串联增压方式，整个系统由空气滤清器、机械增压器、与机械增压器并联的控制阀、废气涡轮增压器、中冷器、节气门和进气歧管等组成。其中，机械增压器是由曲轴皮带轮经两级传动带驱动的，通过控制电磁离合器的接合与分离来控制机械增压器的工作，以适应增压系统的增压压力和发动机的工况。
采用双增压技术后，发动机的性能在以下几个方面得到了改善：
１）在发动机低转速时，机械增压
器在电磁离合器的作用下由发动机驱动，进气转换阀关闭。由机械增压提供大部分的增压压力，这些压力也用来驱动涡轮增压器，因此涡轮增压
器的启动更加平顺，
响应
速度更快。
２）在发动机转速上升到１５００ｒ／ｍｉｎ时，两个增压器同
时提供增压压力，其总增压值达到０．２５ＭＰａ（如果涡轮增压器单独工作，只能产生
０．１３ＭＰａ的增压压力）。随着
发动机转速的提高，涡轮增
压器能使发动机获得更大的功率。与此同时，进气转换阀逐渐开启，机械增压器的增压压力逐渐降低。
３）在发动机转速超过３５００ｒ／ｍｉｎ
时，进气转换阀完全打开，由涡轮增压器提供所有的增压压力。此时，机械增压器在电磁离合器的作用下完全与发动机分离，以防止消耗发动机的功率。
但是，在采用增压后，汽油机容易发生爆震，从而又限制了发动机动力性的提升。于是，
缸内直接喷射
（ＦＳＩ）技术又成为解决这一问题的有效办法。与传统的进气歧管喷射相比，直接喷射的燃油消耗可以降低达
２０％，还可以降低由道路交通情况导
致的ＣＯ２排放量。
为了使直接喷射完全可行，必须使发动机能在部分负荷分层给气与全负荷均匀混合气工况之间变化时进行调整，ＴＳＩ发动机是以ＦＳＩ发动机为基础进行设计的，在结构和控制方面都对此进行了进一步完善。现在，大众汽车公司已经将此技术运用到其改进后的１．４Ｌ发动机上。表１为这款发动机的原型机与改进为ＴＳＩ发动机后的一些技术参数比较。
通过表１我们可以看出，
拥有
ＴＳＩ技术的发动机将在保证高性能的
前提下，不采用可变压缩比等结构复杂、制造成本高的技术，即可实现发动机排量最小化，功率、扭矩最大化，油耗最低化和高环保性能的目标。因此，我们可以预计，在不远的将来，ＴＳＩ将成为汽油机的一个主要发展方向。□
图３双增压进气系统
表１
原型机与ＴＳＩ发动机的技术参数比较
技术参数
１．４ＬＭＰＩ发动机１．４ＬＴＳＩ发动机
气缸数４４缸心距（ｍｍ）８２８２排量（ｍｌ）１３９０１３９０行程（ｍｍ）７５．６７５．６缸径（ｍｍ）７６．５７６．５压缩比１０．５：１１０：１
功率输出（ｋＷ／ｒ?ｍｉｎ－１
）５５／４７５０１２５／６０００最大矩扭（Ｎ?ｍ／ｒ?ｍｉｎ－１）１３０／３２５０２４０／１７５０～４５００排放标准ＥＵ３／４ＥＵ４
控制阀
皮带
机械增压器
节气门
电磁离合器
曲轴
排气歧管
废气涡轮增压器
废气进气歧管
中冷器
新鲜空气
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汽车维修
２００８．１