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国内的奥迪TSI发动机有分层燃烧技术吗

网友发布 2023-07-29 05:03 · 头闻号汽车汽配

装备在奥迪A4上的一款2.0TFSI发动机是大众创新的发动机技术的代表,其中:T代表涡轮增压、FSI代表燃油分层喷射。

以前曾盛传,A4的这款发动机进入国内缩水了,因为油品的问题,它取消了分层燃烧技术。对此传闻大众未置可否,我也曾专门写过一个帖子,认为如果取消了分层燃烧,就不应该冠以FSI的代号了,出于对大众的信任,在帖子中我表示相信这个传闻可能是不实的。

后来,国外有消息:大众又开发了机械和涡轮混合增压的燃油直喷发动机,代号是TSI,典型的1.4升TSI发动机这款发动机的特点是:集成了机械增压在低转速时增压效果明显且动力输出线性和涡轮增压在高转速时对动力输出贡献大的优点,同时克服了机械增压不能在高转速下工作和涡轮增压在低转速下不能发挥作用的缺点;加上燃油直喷技术的采用,使这款排量仅1.4发动机最大功率达到125kw,最大扭矩达到近240Nm。

然而,很快就要上市的明锐和迈腾却号称装备了已经国产化的TSI发动机,它究竟是上述两款发动机中的哪一种?还是属于另一种发动机?

首先,可以排除它是机械涡轮双增压发动机的可能!

从大众官方网站提供的信息不难看出:这种国产1.8TSI没有配备机械增压技术。从它仅有118kw最大功率比上述1.4TSI还要小的实际情况看,也可以佐证它不是双增压发动机。

那么它是不是TFSI发动机机呢?

如果仍然保留了分层燃烧技术,它就可以叫TFSI。可惜大众的官方网站对此三缄其口。在我看来这是不同寻常的。如果真的仍保留了分层燃烧技术,大众没有理由不大加渲染,偷偷地把TFSI中的F去掉,也说明大众多少有点心虚。所以我认为这款TSI才是实际上的TFSI缩水版!

没有了分层燃烧技术会有什么影响?这首先要看分层燃烧技术能带来什么好处!

实际上大众的分层燃烧技术是为了解决在低转速下强迫发动机处于稀燃状态(目的是为了减少无效能量)面临的点火燃烧困难问题。我们知道,在发动机处于怠速或低转速运转时,要有一个最低喷油量控制。其实,在大多数这种工况下,即使按最低喷油量燃烧所做的功也超出实际需求。那么,为什么不把最低喷油量设定得更低呢?这是因为,发动机要控制在理论空燃比才能有效点火燃烧,如果能够解决点火燃烧问题,就可以降低最低喷油量,使发动机在不需要输出太大的功率时工作在比理论空燃比更低的状态下(稀燃状态)。

大众的分层燃烧技术通过两次喷油(其中第二次喷油设定在点火前很短的时间内,且十分靠近点火头,使其在点火前来不及扩散,从而保证了在点火时点火头附近的油浓度较高、接近理论值)解决了这个问题,从而实现节油的目的。

如此看来,取消了分层燃烧技术,就不能实现稀燃,必须在任何工况下都以理论值供油,就象三菱的GDI发动机一样,它相对于TFSI降低了燃油经济性。但不难看出,对发动机的最大功率和最大扭矩的数值没有影响!

这样一款发动机怎么样?

应该说也还是不错的。因为通过燃油在缸内直喷,使缸内气体的温度有效降低,从而可以把气缸压缩比设计得比较高,提高了燃烧效率和扭矩输出。此外,它还规避了中国燃油含硫量高可能带来的对发动机的负面影响。

因此,我并不想抵毁大众的这款发动机,而是呼吁轿车生产厂家能够对消费者更真诚、更透明一些,再也不要把中国的消费者当傻瓜来忽悠了!

分层燃烧的优点难点

分层燃烧的定义是:燃烧是分浓度层次的,燃烧区中心的燃料浓度较高,燃烧区域外围是空气较多,最后的结果是“完全燃烧!?”。 要求在点火瞬间,火花塞电极处燃汽的浓度正好,以便可靠点火。其他区域有些偏差不要紧;但多年来最难做到的也就是这一点!!。 其实分层燃烧的有些原理还只是停留在理论方面,这项技术实施的时机还不成熟。奥迪现在所说的FSI发动机即使没有应用分层燃烧,FSI发动机还有能提升压缩比,降低燃烧残油量的特点。FSI发动机采用缸内直喷,汽油在缸内蒸发产生内部冷却效果,这样就降低了爆震的可能性,可适当提升压缩比。而进气涡旋与气门正时的配合能使没燃烧的残油得到良好的再利用。这样,FSI发动机仍能在提高动力,降低油耗方面有较大的作为。FSI发动机产生的效果可以从奥迪公司公布的发动机指标看出来。以3.2升FSI和4.2升FSI为例,对比的机型分别是以前的3.0升和4.2升汽油机。功率上,3.2升FSI发动机是257马力,比原机型的218马力提升了39马力,4.2升FSI发动机的350马力比原机型的335马力提升了15马力;在最大扭矩上,是3.2升FSI的330牛米对原机型的290牛米,4.2升FSI的440对原机型的420牛米。

分层燃烧的定义是:燃烧是分浓度层次的,燃烧区中心的燃料浓度较高,燃烧区域外围是空气较多,最后的结果是“完全燃烧!?”。 2.要求在点火瞬间,火花塞电极处燃汽的浓度正好,以便可靠点火。其他区域有些偏差不要紧;但多年来最难做到的也就是这一点!!。

3.在发动机“小油门”或怠速时,气缸内只要求在火花塞区域有一点点浓郁燃汽,其他区域都是新鲜空气,可以实现燃油完全燃烧干净。

4.因燃烧到最后的结果是含氧空气还有多余,燃烧可以完全透彻,所以发动机燃油效率极高,常规发动机的不良燃烧污染物也几乎没有。

5.送进气缸里的燃油雾化自然是越细越好,但浓度范围比常规发动机所用的燃油浓度比例大些,这样对“化油器”的调整要简单好办些。

6.因为在“小油门”时有多余的空气将燃烧区域与缸壁、活塞隔开,所以发动机受热不是很严重,发动机作功效率因散热少而有所提高。

7.多数“分层燃烧”的发动机结构是用喷咀对准火花塞喷射雾态燃油,在一点火小室内实施高浓度燃料的点火,而后再扩散燃烧到全部。

8.不使用大量匀质燃汽,不用担心有大规模燃汽受压爆燃事故,故发动机压缩比可以提高,这对于平时提高发动机的做功效率很有好处。

9.这类燃烧方式与常规发动机相反,小油门时极端节油状态特好,适应了多数车辆平时多用小油门,偶尔才使用大油门的实际使用状况。

10.因缸内不全是充满匀质燃汽,所以发动机的“升功率”略微低些,但排量的增加和散热系统的减少,发动机的总重量基本上应差不多。

“分层燃烧”的目的是合理应用“气多油少”的安排,将油料的燃烧进行的完全彻底,所以在发动机中实施分层燃烧一定是以“气多油少”为基本布局。最难最关键的一点是:局部燃汽的浓度要迁就电火花的点火,只要能点着火,其他部分的燃料可多可少就是“油门大小”。

在气流激烈的气缸内实施浓度正好的点火,有点类似在大风天将一杯燃油泼向十米外一根瞬间点燃的火柴,有点难度。除了点火难题外,还有许多其它方面的技术问题;几十年来海外已经实验了不少的设计结构,但至今还没有出现理想完美标准结构的发动机,其难度由此可见。

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