最具人氣之發(fā)動機(jī)--大眾FSI和TFSI 簡介

    FSI是“Fuel Stratified Injection”的縮寫，意為燃油分層噴射，亦稱“汽油缸內(nèi)直噴”。是大眾將其首創(chuàng)的柴油機(jī)缸內(nèi)直接噴射技術(shù)移植到汽油發(fā)動機(jī)領(lǐng)域的一項革命性的創(chuàng)新技術(shù)。通俗地說就是將汽油和空氣單獨注入燃燒室，空燃比的控制更加精確，從而使得燃燒更徹底，以此達(dá)到更加節(jié)油、更加環(huán)保的目標(biāo)。

    FSI汽油直噴技術(shù)代表著汽油發(fā)動機(jī)的最新發(fā)展方向。通常的發(fā)動機(jī)采用的是將汽油和空氣在進(jìn)氣歧管中混合后噴入燃燒室的，而汽油直噴技術(shù)則是將汽油直接注入燃燒室，通過均勻燃燒和分層燃燒，降低了燃油消耗，動力也有很大提升。

    FSI發(fā)動機(jī)采用可變進(jìn)氣歧管，由電子系統(tǒng)控制所需的空氣流量，實現(xiàn)了無節(jié)流變質(zhì)調(diào)節(jié)，提高了充氣效率，從而獲得更高的升功率，而發(fā)動機(jī)的動態(tài)響應(yīng)也變得更為直接和迅速。

    可變進(jìn)氣歧管配以進(jìn)氣導(dǎo)向閥門，由一臺步進(jìn)電機(jī)來調(diào)節(jié)其位置，這樣就可以根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速及負(fù)荷情況恰當(dāng)?shù)乜刂瓶諝獾牧鲃雍托�流。燃料和空氣混合氣體在燃燒室內(nèi)均勻分布，可自然提升動力，使得在較大的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的每個工況點上都能迅速且充分地燃燒。

    FSI技術(shù)是將燃料直接噴入燃燒室，噴油嘴的位置由原來的進(jìn)氣歧管處直接安在了燃燒室的上方，高壓電磁噴油嘴將燃油噴射時間控制在千分之一秒內(nèi)。所有氣缸共用一個蓄壓裝置——共軌系統(tǒng)。噴嘴對燃料供應(yīng)的控制可以精確到毫秒，噴壓力高達(dá)110 巴，而歧管噴射系統(tǒng)的噴射壓力只在4巴到6 巴之間。

    噴油嘴都噴射時間被控制在千分之一秒內(nèi)，將燃料在最恰當(dāng)?shù)臅r間直接注入燃燒室，通過對燃燒室內(nèi)特殊的幾何形狀，讓混合氣能產(chǎn)生較強(qiáng)的渦流使空氣和汽油充分混合。然后使火花塞周圍區(qū)域能有較濃的混合氣，其它周邊區(qū)域有較稀的混合氣，保證了在順利點火的情況下盡可能的實現(xiàn)稀薄燃燒。這就是分層燃燒的精髓所在。直噴發(fā)動機(jī)的另一個好處在于隔絕了點燃后的混合氣向氣缸壁和氣缸蓋的散熱，從而降低了發(fā)動機(jī)的熱損耗。

    直噴式汽油發(fā)動機(jī)原理的特點是可采用兩種不同的注油模式，即分層注油和均勻注油模式。在油門半開狀態(tài)下，分層注油方式可充分發(fā)揮燃料的經(jīng)濟(jì)效益，因為這時只在火花塞周圍才需要富含汽油可觸發(fā)的油氣混合物。而在燃燒室的其它地方只需注入含高比例空氣的油氣混合物。在日常駕駛條件下，直噴式汽油發(fā)動機(jī)技術(shù)的節(jié)油性能將更加顯著，因為駕駛員可不斷地來回更換采用分層注油和均勻注油兩種模式。直噴式汽油發(fā)動機(jī)技術(shù)之所以能夠?qū)崿F(xiàn)分層注油原理，是因為它可控制燃燒室內(nèi)的注油過程，并在完成觸發(fā)之前直接注入燃料。這樣就可大幅度減少燃燒所需的燃料——這是實現(xiàn)FSI發(fā)動機(jī)經(jīng)濟(jì)效益最重要的先決條件。

    四氣門缸蓋采用低摩擦凸輪滾子挺桿配氣機(jī)構(gòu)，其進(jìn)氣口幾何形狀源自自然吸氣式FSI發(fā)動機(jī)，這樣能產(chǎn)生更強(qiáng)的旋流，既保證了工作的精確性又能提高防爆震等級，從而提升發(fā)動機(jī)的工作效率。因此，渦輪增壓發(fā)動機(jī)的壓縮比可達(dá)10.5:1，這個數(shù)字原本只有自然吸氣的發(fā)動機(jī)才能達(dá)到，與歧管噴射發(fā)動機(jī)及常規(guī)渦輪增壓發(fā)動機(jī)相比，這一壓縮比以及汽油直噴的優(yōu)越性能是提高熱力效率的關(guān)鍵因素。

    曲軸雙倍轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動的兩個平衡軸抵消來自發(fā)動機(jī)內(nèi)部運動慣力，并保證了高標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)動機(jī)低噪聲，是四缸發(fā)動機(jī)所能達(dá)到的最佳境界。汽油直噴技術(shù)最顯著的優(yōu)點是在提供更大的輸出功率和扭矩的同時，提高了燃油經(jīng)濟(jì)性并且減少了排放。

    FSI發(fā)動機(jī)在提供更大的輸出功率和扭矩的同時，進(jìn)一步提高了發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性并降低排放。與相同排量的傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)相比，F(xiàn)SI發(fā)動機(jī)燃油消耗量有明顯的降低，在能源日趨緊缺的今天更加凸現(xiàn)其優(yōu)勢。

    幾年來的應(yīng)用證明，在同等排量下，F(xiàn)SI比傳統(tǒng)的MFI（多點燃油進(jìn)氣歧管噴射）動力性顯著提高、輸出更高的功率和扭矩、燃油消耗可降低15%，從而實現(xiàn)了發(fā)動機(jī)動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性的完美結(jié)合，是當(dāng)今汽車工業(yè)發(fā)動機(jī)技術(shù)中最為成熟、最先進(jìn)的燃油直噴技術(shù)，并引領(lǐng)并延伸了汽油發(fā)動機(jī)的發(fā)展趨勢。

    受到FSI系列發(fā)動機(jī)取得成功的鼓舞，大眾繼而又推出了帶渦輪增壓器（Turbocharged）的TFSI系列發(fā)動機(jī)。

    TFSI系列發(fā)動機(jī)保留了FSI這個縮寫，不言而喻它仍然是“汽油缸內(nèi)直噴”。但放棄了分層充氣工作模式而致力于提高功率和扭矩。取而代之的是均質(zhì)充氣工作模式和渦輪增壓效果。也就是說TFSI取消了分層模式和氮氧化物傳感器，更注重較高功率和轉(zhuǎn)速所帶來的駕駛樂趣以及牽引力和超凡經(jīng)濟(jì)性。