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1、以人为本以人为本 图解大众图解大众 TSI+DSG 技术技术2009/7/16 9:36:00 来源：车 168 类型：原创 编辑：杨宁 科技以人为本，技术是为人类服务的，不过技术的进步也能够对我们的生活、理念产生很大的改变。发动机以及传动系统技术作为汽车的核心机构，对于车辆的行驶舒适性、动力性以及燃油经济性等多个方面有着至关重要的影响。目前，TSI 和 DSG 是是大众极力推崇的两项技术，但更多的人只是对其一知半解，它有多么的神奇呢？下面我们通过图片来为大家详细解读大众这两项亮点技术。TSI 涡轮增压直喷发动机涡轮增压直喷发动机TSI 是大众集团开发的一套双增压技术，其实从字面上就能理解其意
2、思。前面的 T 和 S分别代表 Turbo 和 Supercharger 的意思，也就是涡轮增压和机械增压的相结合。而国内媒体习惯叫它双增压。不过，国内的 TSI 发动机并没有配备机械增压器，你可以将其理解为缸内直喷技术加涡轮增压技术。下面，我们就来详细解读。缸内直喷技术缸内直喷技术在发动机技术进步的历程中，油气混合技术一直是最为重要的技术课题之一。发动机是靠燃油与空气燃烧产生能量来运转的，只有实现燃油与进气按照精确的比例均匀混合，才能够能加有效的利用燃油燃烧产生的能量。发动机油气混合技术的发展经历了从化油器，单点喷射到多点喷射和缸内直喷等几个重要阶段。化油器化油器应用真空原理将燃油在化油器中
3、被进入的空气打散成雾，伴随空气被“吸入汽缸。由于是利用简单的机械结构控制供油量，所以，无法实现准确的按需供油。单点喷射单点喷射以喷油嘴取代了化油器，燃油供应进入了燃油“喷射”时代，并且实现了电子控制，供油量精确度有所提高。但是，化油器和单点喷射存在一个共性的缺陷，燃油雾化与进气混合的位置处于进气管距离气缸的最远端，油气混合后，要分配给各个气缸，无法实现精确的按比例并且均匀的油气混合，所以，油耗高，动力低。 多点喷射多点喷射每个气缸都由单独的喷油嘴喷射燃油。燃油喷嘴安装于进气管最靠近气缸的位置，燃油喷射与进气混合在进气门之前。多点喷射能够按照每个气缸的需求实现精确的按需供油，因此，显著降低了油耗
4、和排放。但是，这种“缸外喷射混合”的缺点在于，进入气缸的混合气只能够通过气门的开闭来被动控制，不能完全适应发动机不同工况的需求。并且，油气混合受进气气流的影响较大，还会吸附在进气管壁和气门上形成积碳，造成浪费，并影响发动机性能。缸内直喷缸内直喷燃油喷嘴安装于气缸内，直接将燃油喷入气缸内与进气混合。喷射压力也进一步提高，使燃油雾化更加细致，真正实现了精准地按比例控制喷油并与进气混合，并且消除了缸外喷射的缺点。同时，喷嘴位置、喷雾形状、进气气流控制，以及活塞顶形状等特别的设计，使油气能够在整个气缸内充分、均匀的混合，从而使燃油充分燃烧，能量转化效率更高。从燃油喷射技术发展的轨迹可以看出，燃油喷射与
5、进气混合的位置离气缸越来越近，最终发展到在气缸内进行。由于燃油喷射雾化的形成与油气的混合就在汽缸内进行，对供油量与油气均匀混合的控制精度得以提高，并且可实现精确点火，因而，燃烧更加迅速、充分，动力的爆发就会更为猛烈，动态响应更佳，功率与扭矩同时增加，燃油消耗明显降低，排放也更低。采用六孔高压喷嘴，是油气混合更均匀充分采用六孔高压喷嘴，是油气混合更均匀充分均质燃烧均质燃烧 TSI 发动机的缸内直喷技术使雾化喷入的燃油与进气得到精确、充分、均匀的混合，并充满整个气缸，全工况实现均质燃烧。燃油充分燃烧，也就充分发挥了每一滴燃油所储存的能量，使发动机产生高动力输出，并且发动机动态响应好，同时，燃油消耗
6、也保持在较低水平。 涡轮增压技术涡轮增压技术增压技术的最大好处是它在不增加发动机排量的情况下，大幅提高发动机的功率和扭矩。涡轮增压器实际上就是一个空气压缩机，利用发动机排出的废气推动涡轮高速旋转，将空气压缩进入气缸。随着发动机转速加快，废气排出速度加快，使涡轮转速也加快，空气压缩程度就加大，发动机的进气量就相应增加，从而提高发动机动力。所以说，涡轮增压器通过增加发动机进气量，在不增加排量的情况下却得到了增大发动机排量的效果。由于涡轮增压器的驱动是来自发动机排气，不需要额外的动力，与其他增压方式相比，涡轮增压的效率更高，能耗更低。 涡轮增压器也是由于涡轮增压器是由废气驱动增压，所以，要在发动机达
7、到一定转速时才能启动，因此，涡轮增压器存在一定的“滞后”，这是其固有特点。大众汽车改进设计了 TSI 发动机的涡轮增压器，如：对涡轮叶片进行了空气动力学优化，使进气气流的分布状态有助于降低能量损耗，令涡轮增压器能够更早更快地起动，动态响应更加灵敏。所以，大众汽车TSI 发动机增压器的滞后感觉已大幅降低。另外，大众汽车对 TSI 发动机的冷却系统也进行了优化设计，使冷却效果显著提高。以前的涡轮增压装置在使用、维护和保养等方面比较麻烦，比如高速长时间行车后不能马上熄灭发动机，否则涡轮增压器容易在冷却不好的情况下产生内部润滑油的结焦，进而损害增压器。TSI 发动机已充分考虑车主的使用便利性，润滑冷却
8、系统采用更为先进的设计，很好地解决了上述问题，不会对车主的使用和维护增加额外的负担。此外，涡轮增压器不是易耗部件，在正常使用和保养的情况下，涡轮增压器的寿命是和发动机的寿命相同的。 增压直喷发动机的优势增压直喷发动机的优势缸内直喷和增压技术的应用实现了动力的提升，最明显的优势特征在于 TSI 发动机在低转速时即可产生高扭矩，并在一个很宽的转速范围内保持最大扭矩输出，动力输出持续饱满，为驾驶者带来更多驾驶乐趣。然而，却不再以高油耗和高排放为代价，实现了节能、环保、动力的多重收获。大众汽车目前有 3 款 TSI 发动机已实现了中国本地化生产1.4TSI 发动机1.4TSI 排量：排量： 1390c
9、c 最大功率：最大功率： 96kW/5000rpm 最大扭矩：最大扭矩： 220Nm/1750-3500rpm 1.8 升 TSI 发动机1.8TSI 排量：排量： 1798cc 最大功率：最大功率： 118kW/5000-6200rpm 最大扭矩：最大扭矩： 250Nm/1500-4200rpm 2.0 升 TSI 发动机2.0TSI 排量：排量： 1984cc 最大功率：最大功率： 147kW/5000-6000rpm 最大扭矩：最大扭矩： 280Nm/1800-5000rpm 发动机的最大功率和最大扭矩是衡量发动机的两个重要参数。发动机的最大功率和最大扭矩是衡量发动机的两个重要参数。简单
10、的理解，扭矩的表现就是车子是否有劲，而功率则反映出车辆持续高速行驶的能力。 最大扭矩和最大功率的数值越高当然说明车辆的动力性能越好。但是，有一点却往往被很 多消费者忽略，那就是：发动机是在什么转速下产生这个最大功率和最高扭矩？有些发动 机最大功率或最大扭矩的数值很高，但是要在发动机转速达到 5000 多转/分，甚至 6000 多转/分才能够产生，而我们日常驾驶中常用的转速范围大多在 2000-4000 转/分，也就是 说这样的最大功率或最大扭矩在实际驾驶中就很少甚至根本没有机会用到。TSI 发动机的 一个重要优势就在于它能够在低转速时即可产生高功率以及最大扭矩，并可在一个宽转速 范围持续输出，
11、带来饱满持续的强劲动力，最大限度地发挥了发动机的动力。DSG 双离合变速器双离合变速器变速器是将发动机的动力传递到车轮的关键部件，从操作方式来讲，无外乎手动和自动变速箱两种形式。MT（Manual Transmission），即手动变速器，是应用历史最长的变速装置，它的优点是：结构简单，传动效率高，车速随档位变换的响应表现直接，富有驾驶乐趣，给司机带来强烈的驾驭和掌控感。然而 MT 也存在一些缺点：换档操作复杂，舒适性略差，并且在换档过程中，离合器分离与结合的过程会产生动力间断。要想获得理想的燃油经济性，则要有良好的驾驶习惯。AT（Automatic Transmission），即自动变速器，
12、其最大的好处是给人们带来了方便的换档操控、舒适的驾乘感受。目前应用最多的采用液力变矩器的自动变速箱，也是迄今应用历史最长的自动变速箱。但是，AT 换档动作迟钝，因此提速慢，并且会产生顿挫感，使驾驶乐趣降低。另外，AT 的传动效率较低，油耗高。那么能否综合上述两种变速箱的优点，弥补各自的缺点呢？DSG 双离合自动变速箱则为这一问题提供了答案：DSG 双离合自动变速箱结合了手动变速箱和自动变速箱的优点，以低油耗实现了更快换档响应，带来更为强劲的动力，驾驶乐趣更多。6 挡 DSG 双离合自动变速箱DSG 的核心部件“双离合器”分别与单数和双数档位齿轮相联。在一个档位运行的同时，下一个档位则预选下一档
13、位的齿轮，并处于待命状态。达到换档点时，在转瞬间完成 2 个档位之间“离”与“和”的切换，快速完成换档。DSG 的换挡过程极为迅速，因此不产生动力间断，其换档速度快过手动档变速箱，而且没有顿挫感。 6 挡 DSG 变速箱的齿轮系统DSG 的换档过程理解起来并不复杂，但要实现快速、精准的动作，特别是“双离合器”的2 组离合器和 2 个档位之间精准快速的切换动作，则是非常复杂的技术挑战。“双离合”这一 技术概念其实早在 20 世纪 40 年代就由德国 Darmstadt 大学的 Rudolph Franke 教授第一 个申请了双离合器变速箱技术专利，但是，受到当时技术水平的限制，没有实现批量生产
14、应用于量产车型。 1985 年，大众汽车集团旗下奥迪品牌将双离合变速箱技术应用于赛车 等，并取得了众多胜利。 DSG 双离合自动变速箱的优势双离合自动变速箱的优势DSG 在换档之前，已经预先将下一档齿轮啮合，因而在换档时只有快如闪电的“双离合器”的切换动作，动作迅速而平顺，不产生动力间断这为提高车辆的动力表现带来了直接好处,使车辆动力性能得以提升。以配备 6-DSG 的迈腾 1.8TSI 车型为例，其 0 到 100 公里/小时加速需时 9.5 秒，比配备 AT（6 档 Tiptronic）变速箱的车型快了 1.1 秒，和手动档车型的表现（9.4 秒）相差无几。同时，DSG 的系统效率也更高，
15、从而，使油耗降低。同样以配备 6-DSG 的迈腾 1.8TSI 车型为例，在动力表现提高的同时，其油耗却比配备AT（6 档 Tiptronic）变速箱车型的百公里油耗低。大众大众 6 速速 DSG 双离合自动变速箱双离合自动变速箱采用“湿式”双离合器，双离合器为一大一小 2 组同轴安装在一起的多片式离合器，分别连接 1、3、5 档以及倒档和 2、4、6 档齿轮。 “湿式”是指双离合器安装于一个充满液压油的封闭油腔里。这种“湿式”结构具有更好的调节能力和优异的热容性，因此能够传递比较大的扭矩。 6-DSG 可匹配最大扭矩 350 牛米的发动机。 6 挡 DSG 变速箱工作原理图目前在中国市场，迈
16、腾 1.8TSI 和 2.0TSI 两款国产车型以及大众汽车CC、R36，EOS、Scirocco、迈腾 3.2 FSI 等大众汽车进口车型都装备了 6 档 DSG。 6 速双离合器6 速速 DSG 的控制单元，是其核心部件的控制单元，是其核心部件大众大众 7 速速 DSG 双离合自动变速箱双离合自动变速箱采用“干式”双离合器，“双离合器”由 3 个尺寸相近的离合器片同轴相叠安装组成。位于两侧的 2 个离合器片分别联接 1、3、5、7 档和 2、4、6 档以及倒档齿轮，中间盘在其间移动，分别与 2 个离合器片“结合”或“分离”，通过切换来进行换挡。因为它的“双离合器”不是像 6-DSG 那样安装于封闭油腔里，所以，被称为“干式”双离合器。“干式”双离合器结构简单，因而效率更高。但是“干式”离合器自身结构的固有特性使它能够承受的最大扭矩比“湿式”离合器要低。7-DSG 可匹配最大扭矩 250 牛米的“较小”的发动机。7 速 DSG 工作原理图7 速 DSG 变速器7 速双离合器目前，进口到中国市场的 Scirocco 即配备了 7 档 DSG。国产车型也将很
