VTG、TSI、TwinTurbo三大渦輪技術(shù)分析

大眾TSI
解決方案說明：
    為解決傳統(tǒng)廢氣渦輪增壓技術(shù)固有的缺點(diǎn)，大眾把廢氣渦輪增壓以及機(jī)械增壓技術(shù)相結(jié)合，輔以燃油分層噴注技術(shù)，開發(fā)出了TSI發(fā)動(dòng)機(jī)。實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)輕量化、小排量高輸出以及低轉(zhuǎn)速高響應(yīng)性。
    機(jī)械增壓的壓縮機(jī)直接由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸通過皮帶帶動(dòng)。使用機(jī)械增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)具有響應(yīng)性好、低轉(zhuǎn)扭力輸出范圍廣等特點(diǎn)。但是機(jī)械增壓器在高轉(zhuǎn)速時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的摩擦，能量損失明顯，不能應(yīng)用于高轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)。
    機(jī)械增壓的特性剛好彌補(bǔ)了渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)的固有缺點(diǎn)。兩者結(jié)合以后,發(fā)動(dòng)機(jī)在各轉(zhuǎn)速范圍都能提供非常好的功率和扭矩輸出。發(fā)動(dòng)機(jī)性能和經(jīng)濟(jì)性都上了一個(gè)新的臺(tái)階。

結(jié)構(gòu)分析和工作原理：

(大眾雙增壓TSI系統(tǒng))

    TSI發(fā)動(dòng)機(jī)所采用的廢氣渦輪以及機(jī)械增壓器都是標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，沒有經(jīng)過特別的結(jié)構(gòu)改造。通過電子系統(tǒng)根據(jù)不同轉(zhuǎn)速對(duì)廢氣渦輪以及機(jī)械增壓器介入工作時(shí)間進(jìn)行控制，發(fā)揮這兩種增壓技術(shù)的各自優(yōu)勢(shì)，最終實(shí)現(xiàn)在寬轉(zhuǎn)速范圍的最大動(dòng)力輸出。

(大眾TSI發(fā)動(dòng)機(jī)各部件拆解圖)

    具體來說，TSI的渦輪是根據(jù)以下邏輯進(jìn)行動(dòng)作的：
    1.在低轉(zhuǎn)速時(shí)，由于廢氣渦輪的遲滯效應(yīng)，大部分的增壓壓力都由機(jī)械增壓器產(chǎn)生。發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)響應(yīng)性更好，廢氣渦輪增壓器的啟動(dòng)更加平順。
    2.當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到1500rpm時(shí)，兩個(gè)增壓器同時(shí)產(chǎn)生作用，總增壓值達(dá)到2.5bar。隨著轉(zhuǎn)速提高，廢氣渦輪增壓器使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得更大的動(dòng)力，而機(jī)械增壓器由于摩擦的增大，增壓效果逐漸降低。
    3.當(dāng)轉(zhuǎn)速超過3500rpm時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)控制電磁離合器分離，使得機(jī)械增壓器退出工作，減少摩擦損耗。此時(shí)，廢氣渦輪增壓器完全提供發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓壓力。

（TSI兩個(gè)主要增壓器的解析圖）

編輯點(diǎn)評(píng)：
    國(guó)外銷售的那款小巧的1.4TSI發(fā)動(dòng)機(jī)，最大功率在6000轉(zhuǎn)時(shí)達(dá)到125kw,最大扭矩在1750-4500轉(zhuǎn)的范圍內(nèi)達(dá)到240Nm。相當(dāng)于一臺(tái)2.3升自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出。在油耗上，則比2.3升自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)降低20%。
    大眾利用了取長(zhǎng)補(bǔ)短的方法，完善了增壓發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，樹立了低轉(zhuǎn)速高扭力、高轉(zhuǎn)速大功率的渦輪技術(shù)里程碑。