汽车知识之发动机TSI技术详解【越野ｅ族 哈工大 】

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　　提到增压技术，就算是入门级的车迷也能讲的头头是道，但如果要深究其详细的工作原理和结构，恐怕会难倒一大批车迷朋友。小编也是一个车迷，在大学期间也学过汽车构造和汽车理论，对于增压技术也算有一定的了解，本篇文章小编将以TSI技术为例为大家详细介绍一下增压技术。


　　大家都知道增压方式分为涡轮增压和机械增压，但实际上还有一种气波增压。后者的工作原理是基于一种气体波动现象，这种技术以柴油机为基础研发。虽然原理上很简单，但在实际应用过程中还存在较多的技术问题，所以目前在市面上几乎不存在采用气波增压技术的车型，因此本篇文章中将不会对这种增压技术过多介绍。

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TSI是大众集团研发出的一套双增压技术，字母“T”和“S”分别是指Turbo和Supercharger，也就是涡轮增压和机械增压的结合体。国内很多媒体习惯将其称为双增压，这种说法可能会误导一部分消费者，因为这和大众奥迪集团的双涡轮增压发动机有着很大的区别。


　　TSI技术其实就是综合了涡轮增压和机械增压各自的优点为发动机带来更强的性能。众所周知，涡轮增压器只有在高转速下才能获得较好的增压效果，而机械增压更适合在低转速时为发动机带来较强的进气效果，两者的共同合作才能保证发动机在任何转速区间都能获得较强的增压效果。

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　　其实任何一种增压的目的都是相同的，就是要把空气压缩以后再传到气缸中进行燃烧。这样做的好处就是压缩以后的空气密度更大，这就意味着单位体积内的氧气分子更多，在发动机排量不变的情况下，吸入的氧气分子增多，再配合燃油喷射系统提供的更多燃油，那么就可以获得更高的动力输出了。不管是涡轮增压还是机械增压都是为了达到这一目的而设计的，只不过两者的实现手段不相同。


　　涡轮增压发动机由一个进气涡轮来压缩空气，进气涡轮的另一头连着一个废气涡轮。对于涡轮增压的发动机来说，转速越高进气效率也会相应越高，能够发挥出来的功率就越大，所以涡轮增压器对于发动机的高速运转是非常有好处的。但是我们知道，涡轮也是有质量的，有质量的物体就会存在惯性，发动机在怠速工况时转速往往只有几百转每分钟，而且在怠速工况时涡轮是不能介入工作的。除了因为此时的发动机转速低，排气能量不足以驱动涡轮高速运转，还有一个更重要的原因就是怠速时发动机负荷低，如果此时涡轮也参与工作那么发动机会过热，并且耗费更多不必要消耗的燃油。所以怠速工况时，进气和排气旁通阀会自动打开，此时进气和排气都没有经过涡轮，新鲜空气是直接被吸入气缸，废气也是直接排入大气中的。

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　　增压发动机的压缩比通常在8.0：1以下，压缩比低是因为空气被增压器压缩后会放热，如果压缩比过高会导致活塞在压缩行程时混合气继续放热引起混合气自燃，所以在涡轮介入工作之前，发动机的动力性是非常差的。即便是低值增压，起码也要到将近1800转每分钟时涡轮才会起到作用（如帕萨特1.8T的涡轮介入转速为1800转/分~2000转/分）。


　　虽然2000转以后发动机能发挥出强大的功率，而且后劲十足，但起步时可以说毫无动力性可言，即使保时捷卡宴Turbo这样的V8涡轮增压发动机，起步同样拼不过自然吸气车型，这就是涡轮增压发动机的通病涡轮迟滞。这种状况是非常不适合城市驾驶的，因为我们知道城市开车经常要走走停停尤其是在大城市遇上堵车，所以从怠速到2000转这个转速范围段是使用得很频繁的，涡轮增压低扭差劲的缺点暴露无疑。

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　　当然，大众奥迪集团曾经试图改进过涡轮迟滞问题。他们的做法就是为发动机配上两个涡轮。一个是小直径的涡轮，由于体积小重量轻，所以接入转速较低；另一个是大直径的涡轮，在中高转速才介入。

　　即便如此，也不能从根本上解决涡轮迟滞，仅仅只能缓解涡轮迟滞。目前涡轮增压技术应用较为广泛是因为其能为排量有限的发动机提供更好的动力性能，这也就意味着在保证相同动力性能的时候，涡轮增压发动机则可以拥有更小的排量从而提高燃油经济性并减少排放。

　　（未完待续）