TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī).doc

1緒論1 緒論1.1 選題背景隨著當(dāng)今汽車行業(yè)技術(shù)的迅猛發(fā)展，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)追求的是一種節(jié)能、低排、高性能的方向，德國(guó)大眾汽車公司在2007年開發(fā)出來(lái)的一款發(fā)動(dòng)機(jī)就同時(shí)具備了小巧、寧?kù)o、節(jié)能、大轉(zhuǎn)矩和高環(huán)保性能。它就是雙增壓缸內(nèi)分層直噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)( Twincharged Stratified Injection,TSI)，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)具備了高壓、分層直噴、增壓、精密等諸多現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)特點(diǎn)。 具有高效節(jié)能、轉(zhuǎn)矩與功率大、更加環(huán)保以及體積小巧、噪聲低等性能特點(diǎn)，同時(shí)TSI在沒有采用可變壓縮比、閉缸控制等復(fù)雜技術(shù)的前提下減小了排量，節(jié)約了很大的成本。降低排量的同時(shí)提升發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性是未來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展的方向，更符合節(jié)能環(huán)保的要求。大眾汽車TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)以渦輪增壓和機(jī)械增壓，再加上缸內(nèi)直噴技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的提升，同時(shí)又憑借新一代空氣動(dòng)力學(xué)優(yōu)化，讓進(jìn)氣氣流的分布狀態(tài)有助于降低能量損耗，從而達(dá)到使渦輪增壓器能夠更早更快起動(dòng)、動(dòng)態(tài)響應(yīng)更加靈敏。其最明顯的優(yōu)勢(shì)特征在于TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)即可產(chǎn)生高扭矩，并在一個(gè)很寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)保持最大扭矩輸出，動(dòng)力輸出持續(xù)飽滿。TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的雙增壓技術(shù)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械增壓與渦輪增壓的完美結(jié)合，成功解決了增壓器之間的協(xié)調(diào)，兩種增壓器優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，并與發(fā)動(dòng)機(jī)工況實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的匹配。因?yàn)槠鋬?yōu)異的性能，符合了發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能、低排、高性能的發(fā)展方向。所以被很多車型所運(yùn)用，如大眾CC、奧迪A4L、進(jìn)口尚酷等，車上配置的都是TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，而且這些車型的銷量也非常的可觀。 1.2 研究的目的及意義通過研究分析大眾TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)，要了解它小巧、寧?kù)o、節(jié)能、大轉(zhuǎn)矩和高環(huán)保性能的特點(diǎn)所在。在油價(jià)不斷上漲的今天，社會(huì)提倡資源節(jié)約型社會(huì)，任何事都講究高效率。小排量、高效率的發(fā)動(dòng)機(jī)被越來(lái)越多的人所青睞。而大眾公司新開發(fā)的TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)正是順應(yīng)了社會(huì)的需要，TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)用了發(fā)動(dòng)機(jī)最先進(jìn)的技術(shù)，它融合了TDI柴油機(jī)和FSI汽油機(jī)的設(shè)計(jì)理念，采用了雙增壓技術(shù)，同時(shí)能夠滿足了高效率和大功率的要求，通過分析大眾TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)與原理，要掌握渦輪增壓和機(jī)械增壓技術(shù)之間是怎樣結(jié)合在一起的，以及TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)用的缸內(nèi)直噴技術(shù)。要從分析的過程中了解該發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能高效環(huán)保和大扭矩的特點(diǎn)所在，并要求深入掌握該發(fā)動(dòng)機(jī)的各種技術(shù)。 在城市中走走停停，發(fā)動(dòng)機(jī)最主要的工況集中在中小負(fù)荷，這使大排量發(fā)動(dòng)機(jī)不得不經(jīng)常把節(jié)氣門開度放在很小的位置，造成巨大的泵氣損失；而在同樣情況下，大眾TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓器并不參與工作，相當(dāng)于一款低排量的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)，顯現(xiàn)出節(jié)省燃油的優(yōu)勢(shì)；而在高負(fù)荷時(shí)，TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)則通過渦輪增壓增加進(jìn)氣量，從而產(chǎn)生更高的動(dòng)力，達(dá)到與大排量發(fā)動(dòng)機(jī)相同甚至更優(yōu)的動(dòng)力性能。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)排量減小可以有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)的體積和重量，對(duì)于整車布置和降低油耗都會(huì)帶來(lái)直接的益處。 雖然TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)有著許多優(yōu)異的性能，但是也存在著許多弊端，如對(duì)燃油的品質(zhì)要求較高和對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的材質(zhì)要求高，通過分析，要對(duì)TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)。1.3 國(guó)內(nèi)外汽油機(jī)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀目前，為了在發(fā)動(dòng)機(jī)高輸出功率、低尾氣排放和燃油經(jīng)濟(jì)之間尋找到平衡點(diǎn)，各大廠商頻頻使用渦輪增壓系統(tǒng)。渦輪增壓的主要作用就是提高發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩，讓車子更有勁。這樣也就意味著同樣一臺(tái)的發(fā)動(dòng)機(jī)在經(jīng)過增壓之后能夠產(chǎn)生更大的功率。如今之汽車市場(chǎng)，多家車企都有各自的一套渦輪增壓系統(tǒng)，可謂一直上演著“T”字之爭(zhēng)，每家車企運(yùn)用渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)有各自特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。寶馬汽車公司的BMW760Li、X5M、新一代Z4等新品均搭載雙渦輪增壓技術(shù)和高精度直噴系統(tǒng)。其中，BMW760Li使其12缸動(dòng)力單元可實(shí)現(xiàn)400Kw最大功率，并且在轉(zhuǎn)速僅為1500r/min時(shí)就可以提供750 Nm的最大扭矩。兩個(gè)渦輪增壓器布置在雙側(cè)氣缸的外部，每個(gè)增壓器負(fù)責(zé)給6個(gè)氣缸壓入新鮮空氣，幫助它的最大扭矩區(qū)間從1500RPM上升到5000RPM。X5M搭載了寶馬的4.4升V8雙渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，配備了高精度直噴系統(tǒng)（High Precision Injection，HPI），最大功率408KW/6000轉(zhuǎn)，峰值扭矩678 Nm /15005650r/min。沃爾沃S80L3.0T6AWD搭載了先進(jìn)的3.0L直列六缸渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)0至100公里/小時(shí)加速僅需7.2秒，如果用風(fēng)馳電掣來(lái)形容似乎一點(diǎn)也不為過。而T6發(fā)動(dòng)機(jī)所采用的雙渦流技術(shù)，分兩個(gè)階段吸入廢氣，流入的氣體分成兩部分，分別流入三個(gè)氣缸。雙渦流技術(shù)使用了更緊湊、更高效的渦輪增壓器，并使其反應(yīng)迅速，與雙渦輪增壓器不相上下。3.0T6AWD車型配有沃爾沃全輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，采用了電控液壓離合器，在前后輪之間分配驅(qū)動(dòng)力，以確保所有情況下的最大道路附著力。大眾公司則是采用了渦輪增壓與機(jī)械增壓的結(jié)合的技術(shù)，也就是TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，渦輪增壓與機(jī)械增壓相結(jié)合在搭上缸內(nèi)分層直噴。目前，大眾公司已經(jīng)有三款TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)已實(shí)現(xiàn)了中國(guó)本地化生產(chǎn)，它們分別是1.4TSI、1.8TSI及2.0TSI渦輪增壓直噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。為了適應(yīng)中國(guó)市場(chǎng)，當(dāng)TSI實(shí)現(xiàn)中國(guó)本地化生產(chǎn)后大眾公司對(duì)它的技術(shù)有了一定的改進(jìn)，去掉了機(jī)械增壓，只剩下渦輪增壓和缸內(nèi)分層直噴技術(shù)。不過即使這樣TSI還是保持了很好的技術(shù)特點(diǎn)。在很寬泛的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，這三款TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性表現(xiàn)優(yōu)異，兼顧了低速時(shí)的高扭矩輸出和高速時(shí)的高功率輸出，也保持了較低的燃油消耗及尾氣排放。 1.4TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)：最新1.4TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)被裝配于速騰、邁騰、高爾夫和朗逸等車型。1.4TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)以1.4L的低排量獲得相當(dāng)于2.0L普通發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出。1.4TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)在5000r/min的最大功率輸出可達(dá)到96kW，在17503500r/min可保持220Nm的最大扭矩輸出。1.8TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)（如圖1-1所示），最新1.8TSI渦輪增壓直噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)裝配于邁騰和速騰冠軍版等車型。1.8TSI渦輪增壓直噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)在5000r/min的最大功率輸出可達(dá)到118kW。 在15004200r/min可保持250Nm的最大扭矩動(dòng)力輸出。動(dòng)力輸出可以與一款普通2.4L汽油發(fā)動(dòng)機(jī)相媲美。2.0TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)：最新2.0TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)裝配于Eos、Tiguan以及邁騰等車型。以裝配于邁騰的2.0TSI（如圖1-2所示）渦輪增壓直噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為例，在51006000r/min的最大功率輸出可達(dá)到147Kw，1700至5000r/min可保持280Nm的最大扭矩輸出，這讓它的動(dòng)力輸出可以與一款普通V型6缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)相媲美。 圖1-1 大眾1.8 TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)圖1-2 搭載2.0TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的大眾邁騰 1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容這篇文章主要研究大眾TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)：可變截面渦輪增壓技術(shù)，羅茨式機(jī)械增壓技術(shù)和缸內(nèi)直噴技術(shù)的工作原理、結(jié)構(gòu)組成、優(yōu)缺點(diǎn)的分析,以及渦輪增壓與機(jī)械增壓是怎樣協(xié)調(diào)組合在一起工作的。最后，對(duì)TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)常見的故障和相應(yīng)的維修方法做簡(jiǎn)單的分析。第 32 頁(yè) 共 32 頁(yè)2 TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理2 TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理2.1 大眾TSI的基本結(jié)構(gòu)對(duì)TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)組成而言，與一般發(fā)動(dòng)機(jī)相比，除了基本機(jī)構(gòu)都相同外，存在的不同點(diǎn)就是有兩個(gè)增壓器和兩套獨(dú)立的冷卻系統(tǒng)。兩個(gè)增壓器分別是可變截面渦輪增壓器和羅茨式機(jī)械增壓器，兩套冷卻系統(tǒng)一套主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)自身冷卻的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，另一套冷卻系統(tǒng)主要用于渦輪增壓器和增壓空氣的冷卻，是通過電動(dòng)冷卻液循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)冷卻液實(shí)現(xiàn)。如圖2-1所示。圖2-1大眾TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)各部件拆解圖2.2 大眾TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)增壓系統(tǒng)的工作原理 TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)使用了一系列的裝置來(lái)提高發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率，其采用的措施有：廢氣渦輪增壓，羅茨式機(jī)械增壓，還有缸內(nèi)直噴分層燃燒和控制壓力的措施，并通過這些措施的相互配合來(lái)工作來(lái)達(dá)到提高效率的目的。 如下圖2-2所示，機(jī)械增壓器和渦輪增壓器在進(jìn)氣道中是被串聯(lián)在一起的?？諝鈴目諝膺^濾器進(jìn)入到進(jìn)氣管以后，首先要經(jīng)過機(jī)械增壓器，然后通過進(jìn)氣管的引導(dǎo)再經(jīng)過渦輪增壓器，最后進(jìn)入到進(jìn)氣歧管當(dāng)中去。雖然機(jī)械增壓器和渦輪增壓器是相互串聯(lián)在一起的，但兩者并不都是同時(shí)工作。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速工況時(shí)（通過節(jié)氣閥開度傳感器可以測(cè)得），機(jī)械增壓器的電磁離合器是分離的，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)與機(jī)械增壓器之間動(dòng)力是斷開的（這就意味著增壓器沒有消耗發(fā)動(dòng)機(jī)功率），而且機(jī)械增壓器附近的進(jìn)氣旁通閥打開，空氣并沒有流經(jīng)機(jī)械增壓器，而是從旁通閥直接吸入；到了渦輪增壓器的位置，渦輪增壓的進(jìn)氣旁通閥也是打開的，這就相當(dāng)于進(jìn)氣繞過了渦輪增壓器，直接被吸入氣缸。也就是說(shuō)在怠速工況時(shí)，渦輪增壓器和機(jī)械增壓器都是不工作的，這相當(dāng)于一臺(tái)自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)。 _$ 6 W 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在部分負(fù)荷工況下低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)（通過節(jié)氣閥傳感器檢測(cè)到又少許油門開度，而且通過發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器檢測(cè)到轉(zhuǎn)速處于低速運(yùn)轉(zhuǎn)），電腦會(huì)接通機(jī)械增壓器的電磁離分離，并且關(guān)閉機(jī)械增壓旁通閥，讓機(jī)械增壓器開始工作，此時(shí)的增壓值為120kPa.我們知道機(jī)械增壓器有增強(qiáng)低速扭矩的特點(diǎn)，而且在低轉(zhuǎn)速時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)功率的消耗并不大。所以既能夠獲得良好的油門相應(yīng)，又能夠增大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)超過1500r/min時(shí)，渦輪開始介入，此時(shí)的增壓值提高到250kPa。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到3500r/min以上的高轉(zhuǎn)速時(shí)，機(jī)械增壓器開始停止增壓，此時(shí)完全依靠渦輪增壓來(lái)進(jìn)行增壓，增壓值從250kPa降到130kPa。因?yàn)橐坏┺D(zhuǎn)速上升，機(jī)械增壓器會(huì)消耗大量發(fā)動(dòng)機(jī)能量，而中高轉(zhuǎn)速是渦輪增壓的強(qiáng)項(xiàng)，這樣不僅避免了渦輪遲滯，讓渦輪有足夠的加速時(shí)間，還在很大程度上增加了低轉(zhuǎn)扭矩，降低高轉(zhuǎn)速時(shí)機(jī)械增壓器產(chǎn)生的噪音。這樣徹底解決了兩種增壓方式的缺陷，達(dá)到了一種完美增壓的效果。 圖2-2 大眾TSI增壓系統(tǒng)工作原理圖3 TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)分析3 TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)分析3.1 可變截面渦輪增壓器的分析渦輪增壓器是現(xiàn)代增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件。它利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣能量的動(dòng)力，吹動(dòng)渦輪，帶動(dòng)共軸的壓氣機(jī)輪一起高速旋轉(zhuǎn)，壓氣機(jī)將新鮮空氣壓縮后，供給發(fā)動(dòng)機(jī)工作，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)功率大幅度提高，油耗率下降，噪聲和排污減少，有效改善發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保性能。渦輪增壓器是高效、節(jié)能、環(huán)保高科技產(chǎn)品，它與發(fā)動(dòng)機(jī)配套工作，日益廣泛應(yīng)用于汽車、工程機(jī)械、發(fā)電機(jī)組、船舶等各領(lǐng)域。一般的渦輪增壓器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)排氣歧管上，處在高溫，高壓和高速運(yùn)轉(zhuǎn)的工作狀況下，其工作環(huán)境非常惡劣，工作要求又比較苛刻，因此對(duì)制造的材料和加工技術(shù)都要求很高。所以，一般發(fā)動(dòng)機(jī)采用的渦輪增壓器的壽命都是有限的，而TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)采用的是可變截面渦輪增壓器，不存在渦輪增壓器的保養(yǎng)成本高的問題，而且這套系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命相同，也不需要按照里程進(jìn)行更換，如圖3-1所示可變截面渦輪增壓器的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。渦輪增壓系統(tǒng)的心臟是可調(diào)渦流截面的導(dǎo)流葉片。這些導(dǎo)流葉片可在低轉(zhuǎn)速、低排氣量的工況下關(guān)閉，從而增大發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣壓力。與傳統(tǒng)渦輪增壓器相比，這極大地改善了低轉(zhuǎn)速時(shí)的響應(yīng)時(shí)間和加速能力。采用可變渦輪截面技術(shù)的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)在所有轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的效率均明顯高于目前采用的標(biāo)準(zhǔn)放氣閥式的渦輪增壓器。相應(yīng)地，在各個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的節(jié)油性能更加出眾。 圖3-1 可變截面渦輪增壓器為了更好的了解可變截面渦輪的優(yōu)勢(shì)，先分析一下普通渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn),普通渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)在全負(fù)荷狀態(tài)下時(shí)排氣能量非常可觀，但當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)，排氣能量卻小的可憐，此時(shí)渦輪增壓器就會(huì)由于驅(qū)動(dòng)力不足而無(wú)法達(dá)到工作轉(zhuǎn)速，這樣造成的結(jié)果就是，在低轉(zhuǎn)速時(shí)，渦輪增壓器并不能發(fā)揮作用，這時(shí)候渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力表現(xiàn)甚至?xí)∮谝慌_(tái)同排量的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)，這就是我們經(jīng)常說(shuō)的“渦輪遲滯”現(xiàn)象。對(duì)于傳統(tǒng)的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，解決渦輪遲滯現(xiàn)象的一個(gè)方法就是使用小尺寸的輕質(zhì)渦輪，首先，小渦輪會(huì)擁有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，因此在發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)較低轉(zhuǎn)速下渦輪就能達(dá)到最佳的工作轉(zhuǎn)速，從而有效改善渦輪遲滯的現(xiàn)象。不過，使用小渦輪也有它的缺點(diǎn)：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速時(shí)，小渦輪由于排氣截面較小，會(huì)使排氣阻力增加（產(chǎn)生排氣回壓），因此發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率和最大扭矩會(huì)受到一定的影響。而對(duì)于產(chǎn)生回壓較小的大渦輪來(lái)說(shuō)，雖然高轉(zhuǎn)速下可以擁有出色增壓效果，發(fā)動(dòng)機(jī)也會(huì)擁有更強(qiáng)的動(dòng)力表現(xiàn)，但是低速下渦輪更難以被驅(qū)動(dòng)，因此渦輪遲滯也會(huì)更明顯。為解決上述矛盾足，讓渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)在高低轉(zhuǎn)速下都能保證良好的增壓效果，可變截面渦輪增壓技術(shù) (Variable Geometry Turbocharger，VGT），可變截面渦輪增壓技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生。在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，VGT可變截面渦輪增壓技術(shù)早已得到了很廣泛的應(yīng)用。由于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，達(dá)到1000C左右（柴油發(fā)動(dòng)機(jī)為400C左右），而VGT所使用的硬件材質(zhì)很難承受如此高溫的環(huán)境，因此這項(xiàng)技術(shù)也遲遲未能在汽油機(jī)上應(yīng)用。近年來(lái)，博格華納與保時(shí)捷聯(lián)手克服了這個(gè)難題，使用了耐高溫的航空材料技術(shù)，從而成功開發(fā)出了首款搭載可變截面渦輪增壓器的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，大眾公司也采用了這種技術(shù)。 VGT技術(shù)的核心部分就是可調(diào)渦流截面的導(dǎo)流葉片，從圖3-1我們可以看到，渦輪的外側(cè)增加了一環(huán)可由電子系統(tǒng)控制角度的導(dǎo)流葉片，導(dǎo)流葉片的相對(duì)位置是固定的，但是葉片角度可以調(diào)整，在系統(tǒng)工作時(shí)，廢氣會(huì)順著導(dǎo)流葉片送至渦輪葉片上，通過調(diào)整葉片角度，控制流過渦輪葉片的氣體的流量和流速，從而控制渦輪的轉(zhuǎn)速。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速排氣壓力較低的時(shí)候，導(dǎo)流葉片打開的角度較小。根據(jù)流體力學(xué)原理，此時(shí)導(dǎo)入渦輪處的空氣流速就會(huì)加快，增大渦輪處的壓強(qiáng)，從而可以更容易推動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而有效減輕渦輪遲滯的現(xiàn)象，也改善了發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)的響應(yīng)時(shí)間和加速能力。而在隨著轉(zhuǎn)速的提升和排氣壓力的增加，葉片也逐漸增大打開的角度，在全負(fù)荷狀態(tài)下，葉片則保持全開的狀態(tài)，減小了排氣背壓，從而達(dá)到一般大渦輪的增壓效果。此外，由于改變?nèi)~片角度能夠?qū)u輪的轉(zhuǎn)速進(jìn)行有效控制，這也就實(shí)現(xiàn)對(duì)渦輪的過載保護(hù)，因此使用了VGT技術(shù)的渦輪增壓器都不需要設(shè)置排氣泄壓閥。需要指出的是，VGT可變截面渦輪增壓器只能通過改變排氣入口的橫切面積改變渦輪的特性，盡管結(jié)構(gòu)和原理都很簡(jiǎn)單，但VGT可變截面渦輪技術(shù)對(duì)于增壓效果的提升非常顯著，在目前主流的渦輪增壓柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)得到了非常普遍的應(yīng)用。不過，由于硬件材質(zhì)的限制，這項(xiàng)技術(shù)在排氣溫度較高的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上才剛剛起步，保時(shí)捷和博格華納的合作可以說(shuō)開創(chuàng)了先河。不過，隨著材料科技的進(jìn)步，這項(xiàng)技術(shù)在未來(lái)的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上必將會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。 盡管采用了各種各樣的先進(jìn)措施來(lái)改善渦輪增壓器，但為了增壓器本身的“渦輪遲滯”現(xiàn)象還是不能完全改變。所以說(shuō)就需要利用機(jī)械增壓器來(lái)和它進(jìn)行優(yōu)勢(shì)的互補(bǔ)。3.2 羅茨式機(jī)械增壓器的分析3.2.1 羅茨式機(jī)械增壓器的構(gòu)造機(jī)械增壓器是將吸入的空氣加壓到超過正常氣壓的裝置。而羅茨式增壓器是機(jī)械增壓器中的一種， 是最早設(shè)計(jì)的增壓器，在1860年由Philander和Francis Roots發(fā)明并申請(qǐng)了設(shè)計(jì)專利，目的是幫助礦井通道通風(fēng)的機(jī)器，而非內(nèi)燃機(jī)增壓器（當(dāng)時(shí)內(nèi)燃機(jī)還沒被發(fā)明）。內(nèi)燃機(jī)發(fā)明后，1900年，Gottleib Daimler（戴姆勒汽車的創(chuàng)始人，日后與早期的奔馳合并為戴姆勒-奔馳）首次在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中安裝了羅茨式機(jī)械增壓器。羅茨式增壓器中的有兩個(gè)凸緣轉(zhuǎn)子，它們相互嚙合。如圖3-2所示，一般動(dòng)力輸入軸只連接一個(gè)凸緣，另一凸緣由連接輸入軸的凸緣帶動(dòng)。當(dāng)嚙合凸緣旋轉(zhuǎn)時(shí)，凸緣之間產(chǎn)生真空或負(fù)壓，由此空氣會(huì)被吸入，然后在增壓器進(jìn)氣口和其排氣口之間傳送。 大量的空氣將進(jìn)入進(jìn)氣歧管，并累積起來(lái)產(chǎn)生正壓可以增加進(jìn)氣管內(nèi)的空氣壓力和密度，往發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)壓入更多的空氣，使發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)循環(huán)可以燃燒更多的燃油，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的升功率和平均有效壓力，使汽車動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性和排放都得到改善。 機(jī)械增壓器本質(zhì)上是一臺(tái)羅茨鼓風(fēng)機(jī)，有兩個(gè)轉(zhuǎn)子，每個(gè)轉(zhuǎn)子都扭轉(zhuǎn)一定的角度，例如60度以形成一個(gè)螺旋。這兩個(gè)轉(zhuǎn)子都由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸通過皮帶驅(qū)動(dòng)，與廢氣系統(tǒng)不相干。機(jī)械增壓器跟曲軸之間存在固定的傳動(dòng)比。這兩個(gè)相向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子各有若干個(gè)突齒，在工作時(shí)互相嚙合。扭曲的轉(zhuǎn)子跟特殊設(shè)計(jì)的進(jìn)口和出口幾何形狀相結(jié)合，有助減少壓力波動(dòng)，使空氣流動(dòng)平穩(wěn)，工作時(shí)噪聲較低。這種設(shè)計(jì)也使其效率比傳統(tǒng)的羅茨鼓風(fēng)機(jī)為高。這種帶有螺旋式轉(zhuǎn)子和軸向進(jìn)口的機(jī)械增壓器可達(dá)到14,000r/min的轉(zhuǎn)速，從而縮小了體積。它可利用出口法蘭直接通過螺栓連接到進(jìn)氣管上去。機(jī)械增壓器通過它的置換體積和皮帶傳動(dòng)比來(lái)跟發(fā)動(dòng)機(jī)相匹配，同時(shí)能夠在任何發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下提供過量的空氣流。 為了壓縮空氣，機(jī)械增壓器必須急速旋轉(zhuǎn)，甚至比發(fā)動(dòng)機(jī)本身轉(zhuǎn)得還要快。 將主動(dòng)齒輪做得比壓縮機(jī)齒輪大，就能使壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)得更快。 機(jī)械增壓器的轉(zhuǎn)速高達(dá)56.5萬(wàn)r/min。5萬(wàn)r/min的壓縮機(jī)能產(chǎn)生大約4162kPa的壓強(qiáng)。 在特定海拔高度，這會(huì)產(chǎn)生比大氣壓高4162kPa的壓力。 而海平面的大氣壓為1013kPa，因此大約會(huì)多出50%的空氣被機(jī)械增壓器壓入發(fā)動(dòng)機(jī)中。大眾TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)用的機(jī)械增壓器就是新一代羅茨式機(jī)械增壓器，如圖3-2所示。圖3-2 羅茨式機(jī)械增壓器新一代羅茨式增壓器，廣泛的用于各大發(fā)動(dòng)機(jī)，在保持駕駛性能的同時(shí)為其提供更加緊湊的空間、更加強(qiáng)勁的動(dòng)力以及更加出眾的燃油經(jīng)濟(jì)性。羅茨式雙渦旋系列機(jī)械增壓器擁有4葉瓣和高流量空氣進(jìn)出氣口的專利設(shè)計(jì)，有效提高熱效率，傳送更多流量的空氣流進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)。在整個(gè)工況情況下，羅茨式雙渦旋系列機(jī)械增壓器的熱效率高達(dá)76%。改進(jìn)的集成式設(shè)計(jì)使機(jī)械增壓器更加小巧更加輕。流量每轉(zhuǎn)最低350CC,最高可達(dá)2300CC, 可用于0.6排量至大排量的V型發(fā)動(dòng)機(jī)。所有型號(hào)的雙渦旋機(jī)械增壓器增壓比達(dá)到2.4，熱效率大于70%, 體積更加緊湊，輸出動(dòng)力更強(qiáng)。羅茨式雙渦輪機(jī)械增壓器擁有雙4葉瓣式160度扭轉(zhuǎn)角的專利設(shè)計(jì)。雙渦旋機(jī)械增壓器轉(zhuǎn)子的螺旋角更加大，結(jié)合重新設(shè)計(jì)的進(jìn)出氣口，不僅外觀體積沒有增加，而且充分改善了空氣流動(dòng)性能。雙渦旋機(jī)械增壓器改善了噪音和振動(dòng)特性，從而降低了發(fā)動(dòng)機(jī)后續(xù)處理的成本。3.2.2 機(jī)械增壓器的優(yōu)缺點(diǎn)及改進(jìn)3.2.2.1 機(jī)械增壓的優(yōu)點(diǎn)（1）機(jī)械增壓有利于降低汽油機(jī)排放，機(jī)械增壓汽油機(jī)起動(dòng)和起動(dòng)后暖機(jī)階段的混合氣需要特別加濃，造成大量的碳?xì)浠衔锖鸵谎趸寂欧?。如前所述，迅速提高催化轉(zhuǎn)化器的溫度，對(duì)于汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)的轎車滿足歐洲第三階段排放法規(guī)的要求具有特別重要的意義。渦輪增壓器會(huì)降低排氣溫度，使催化轉(zhuǎn)化器的溫度不能迅速升高，影響它的轉(zhuǎn)化凈化效率。如果采用機(jī)械增壓器，就沒有這個(gè)問題。（2）動(dòng)力輸出的順暢性接近于自然進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)，低轉(zhuǎn)速時(shí)動(dòng)力響應(yīng)迅速，機(jī)械增壓器有增強(qiáng)低速扭矩的特點(diǎn)。（3）機(jī)械增壓不會(huì)產(chǎn)生延遲，渦輪增壓的啟動(dòng)需要有足夠多的廢氣來(lái)支持，而這通常會(huì)需要一點(diǎn)時(shí)間。機(jī)械增壓的驅(qū)動(dòng)力則直接來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，機(jī)械增壓就已開始工作。3.2.2.2 機(jī)械增壓的缺點(diǎn)（1）機(jī)械增壓最大的不足來(lái)自其優(yōu)點(diǎn)：由于機(jī)械增壓由曲軸來(lái)帶動(dòng)，也就意味著驅(qū)動(dòng)它就必須直接地消耗發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。大概有20%的馬力消耗在驅(qū)動(dòng)機(jī)械增壓器上，但考慮到它能制造46%以上的馬力，這點(diǎn)損耗實(shí)際上是值得的。 （2）空氣受到壓縮會(huì)變熱，這意味著空氣密度會(huì)降低，同時(shí)也會(huì)減少爆炸過程中空氣的脹程度。這就無(wú)法在火花塞點(diǎn)燃混合氣體后產(chǎn)生足夠的動(dòng)力。為使機(jī)械增壓器發(fā)揮全部效率，從排氣裝置排出的壓縮空氣必須在進(jìn)入進(jìn)氣歧管前加以冷卻。中間冷卻器的出現(xiàn)解決了這一問題。中間冷卻器有兩種基本設(shè)計(jì)：風(fēng)冷和水冷。它們的工作原理類似于散熱器，即讓較涼的空氣或水流過導(dǎo)管，帶走熱量。當(dāng)熱空氣離開機(jī)械增壓器碰到較涼的導(dǎo)管時(shí)，它便會(huì)冷卻下來(lái)。隨著空氣溫度降低，其密度會(huì)變高，這樣就會(huì)使密度較高的混合燃?xì)膺M(jìn)入燃燒室。 通過對(duì)機(jī)械增壓器的工作原理及優(yōu)缺點(diǎn)的分析，可以看出機(jī)械增壓器和廢氣渦輪增壓器剛好存在一個(gè)優(yōu)劣勢(shì)的互補(bǔ)，如果把這兩個(gè)增壓器竄聯(lián)在一起，將會(huì)有一個(gè)很理想的性能改善。3.3 渦輪增壓器與羅茨式機(jī)械增壓器工作的協(xié)調(diào)3.3.1 大眾TSI的增壓系統(tǒng)的工作原理大眾TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)增壓系統(tǒng)的總體布置和氣路如圖2-2所示。羅茨式機(jī)械增壓器直接由發(fā)動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速的進(jìn)氣壓力，瞬態(tài)響應(yīng)加快，也提高了低速轉(zhuǎn)矩特性。與普通機(jī)械增壓器不同的是，羅茨式增壓器并不是被發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)不停地工作，而是由電控系統(tǒng)通過電磁離合器切換實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞的接合和分離。電控系統(tǒng)感知增壓空氣在冷卻前后的狀態(tài)，進(jìn)而通過行車電腦分析來(lái)調(diào)節(jié)位于渦輪增壓器上的閥體開度，精確的控制所需要的進(jìn)氣量，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速范圍由于廢氣能量高，大量的廢氣會(huì)帶動(dòng)渦輪葉片高速旋轉(zhuǎn)，如果不加以控制將會(huì)損壞渦輪，而此時(shí)增壓壓力限制閥會(huì)控制位于渦輪葉片下的旁通閥打開，過多的廢氣直接從旁通閥排出，以保護(hù)渦輪。此時(shí)，渦輪增壓器充分發(fā)揮作用，機(jī)械增壓器和渦輪增壓器的工作被電控系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換?？刂妻D(zhuǎn)換閥確保了不同工況點(diǎn)空氣通道的轉(zhuǎn)換，當(dāng)廢氣渦輪增壓器單獨(dú)工作時(shí)，空氣轉(zhuǎn)換閥完全開啟，進(jìn)氣流不經(jīng)過機(jī)械增壓器，直接供給渦輪增壓器空氣，空氣被增壓后經(jīng)過中冷器后進(jìn)入節(jié)氣門。對(duì)于這種兩級(jí)串聯(lián)布置形式的雙增壓器系統(tǒng)，最大的挑戰(zhàn)是避免壓氣機(jī)出現(xiàn)喘振或阻塞，并把兩個(gè)串聯(lián)增壓器的相互作用調(diào)整到與發(fā)動(dòng)機(jī)工況相匹配。保證機(jī)械增壓器和渦輪增壓器協(xié)調(diào)工作并與發(fā)動(dòng)機(jī)的工況相匹配，對(duì)進(jìn)氣道的轉(zhuǎn)換是非常必要的。在低轉(zhuǎn)速區(qū)域，空氣控制閥完全關(guān)閉，空氣全部進(jìn)入機(jī)械增壓器，增壓后送往渦輪增壓器壓氣機(jī)的輸入端。這時(shí)雖然渦輪轉(zhuǎn)速較低，但壓氣機(jī)輸出端仍然保持了較高的輸出壓力，因而消除了普通渦輪增壓器在低轉(zhuǎn)速時(shí)的“遲滯”現(xiàn)象，也保證了發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)獲得大扭矩。此時(shí)，機(jī)械增壓器工作在持續(xù)工況區(qū)(如圖3-3a)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于中等轉(zhuǎn)速時(shí)，因廢氣能量增加，渦輪增壓器的增壓能力增強(qiáng)。為避免負(fù)荷過大，必須調(diào)低機(jī)械增壓器的增壓比。此時(shí)電控空氣控制閥部分開啟，機(jī)械增壓器的高壓空氣經(jīng)閥體回流到機(jī)械增壓器的低壓端（即入口處），因而降低了輸往渦輪增壓器的輸入壓力。通過調(diào)整進(jìn)氣控制閥的開度，可以維持兩級(jí)增壓后的正常壓力，同時(shí)也降低了一級(jí)增壓器的熱負(fù)荷。機(jī)械增壓器工作在過渡工況區(qū)（圖3-3b）。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高，廢氣能量繼續(xù)增大，渦輪增壓器的增壓比也增大，若達(dá)到滿足系統(tǒng)需要的增壓壓力時(shí)，已經(jīng)不需要機(jī)械增壓器參與增壓。此時(shí)空氣控制閥被完全開啟，驅(qū)動(dòng)機(jī)械增壓器的電磁離合器被切斷，機(jī)械增壓器停止工作，屬于渦輪增壓器的單獨(dú)工況區(qū)(如圖3-3c）。圖3-3 TSI 增壓系統(tǒng)進(jìn)氣道轉(zhuǎn)換圖此后，若發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速仍繼續(xù)升高，為避免系統(tǒng)增壓壓力過高損壞渦輪增壓器，旁通閥開啟，降低渦輪轉(zhuǎn)速，使系統(tǒng)保持正常的增壓壓力。為避免發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速時(shí)突然關(guān)閉節(jié)氣門導(dǎo)致壓氣機(jī)過高的背壓，電控的超速循環(huán)空氣閥打開，把壓縮空氣引回壓氣機(jī)的進(jìn)氣口，從而避免了增壓器轉(zhuǎn)速降低太快。3.3.2 實(shí)現(xiàn)雙增壓器和發(fā)動(dòng)機(jī)工況的最優(yōu)匹配機(jī)械增壓器在略高于怠速轉(zhuǎn)速時(shí)即能產(chǎn)生180kPa增壓壓力；機(jī)械增壓器和渦輪增壓器共同工作時(shí)，經(jīng)兩級(jí)增壓，發(fā)動(dòng)機(jī)在1500r/min時(shí)的最大增壓壓力約為250kPa，如果僅由機(jī)械增壓器單獨(dú)增壓，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速僅需要達(dá)到2400r/min即能獲得250kPa的增壓壓力，對(duì)于廢氣渦輪增壓器，其理想的增壓壓力出現(xiàn)在中、高轉(zhuǎn)速，而它的缺點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)由于廢氣能量低導(dǎo)致增壓壓力的不足，發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)出現(xiàn)動(dòng)力不足和加速“遲滯”。TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)通過電磁離合器接合機(jī)械增壓器，在發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速段獲得較高增壓壓力，克服了廢氣渦輪增壓器在這一轉(zhuǎn)速段增壓不足的缺點(diǎn)。而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接3500r/min時(shí)，電磁離合器切斷機(jī)械增壓器動(dòng)力，使之停止工作，隨后僅由渦輪增壓器單獨(dú)工作就能提供足夠的增壓壓力。機(jī)械增壓器停止工作，避免了機(jī)械增壓器在高轉(zhuǎn)速段效率低的缺點(diǎn)。機(jī)械增壓器在持續(xù)工況區(qū)和動(dòng)態(tài)工況區(qū)工作，動(dòng)態(tài)工況區(qū)工作時(shí)主要是與渦輪增壓器協(xié)同增壓以滿足對(duì)額外動(dòng)力的需求，而渦輪增壓器幾乎在整個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)都持續(xù)工作，但它在高于3500r/min時(shí)單獨(dú)工作。通過分析可見，兩種增壓器的缺點(diǎn)在這一聯(lián)合增壓系統(tǒng)中被彼此相互克服了，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，因而增壓系統(tǒng)獲得了最理想的增壓效果，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力提升效果非常明顯！3.3.3 大眾TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性的優(yōu)勢(shì)由于采用了雙增壓系統(tǒng)，大眾TSI 在任何轉(zhuǎn)速內(nèi)都能獲得強(qiáng)大扭矩，例如EA111 1.4L TSI的外特性在12506000r/min范圍內(nèi)輸出的最小扭矩為200 Nm ，17504000r/min轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)可輸出220 Nm 的最大扭矩如圖3-4所示。 1.4L TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了EA113系列的2.0L FSI發(fā)動(dòng)機(jī)（如表3-1）。雖然TSI只配備于大眾A級(jí)車上，但卓越的性能將使其在與其它級(jí)別車型的競(jìng)爭(zhēng)中取得一定的優(yōu)勢(shì)。 圖3-4 EA1111.4L TSI外特性圖表3-1 EA111發(fā)動(dòng)機(jī)與性能參EA113數(shù)對(duì)比發(fā)動(dòng)機(jī)系列EA111EA113發(fā)動(dòng)機(jī)類型排量功率（KW）扭矩(Nm)壓縮比增壓升功率（KW/L）升扭矩（Nm /L）100Km油耗1.4L TSI1390cm12524010:1雙重增壓901737.2L2.0L FSI1894cm11020011.5:1否551017.6LTSI雙增壓技術(shù)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械增壓與渦輪增壓的完美結(jié)合，成功解決增壓器之間的協(xié)調(diào)，兩種增壓器優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，并與發(fā)動(dòng)機(jī)工況實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的匹配。3.4 大眾TSI的缸內(nèi)分層直噴技術(shù)分析3.4.1 缸內(nèi)直噴定義缸內(nèi)直噴技術(shù) (Fuel Stratified Injection,FSI)，就是指將噴油嘴設(shè)置在進(jìn)排氣門之間，高壓燃油直接注入燃燒室平順高效地燃燒，缸內(nèi)直噴所宣揚(yáng)的是通過均勻燃燒和分層燃燒實(shí)現(xiàn)了高負(fù)荷、尤其是低負(fù)荷下的燃油消耗降低，動(dòng)力還有很大提升的一種技術(shù)。代表著傳統(tǒng)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)發(fā)展方向。傳統(tǒng)的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)是通過電腦采集凸輪位置以及發(fā)動(dòng)機(jī)各相關(guān)工況從而控制噴油嘴將汽油噴入進(jìn)氣歧管。但由于噴油嘴離燃燒室有一定的距離，汽油同空氣的混合情況受進(jìn)氣氣流和氣門開關(guān)的影響較大，并且微小的油顆粒會(huì)吸附在管道壁上，所以希望噴油嘴能夠直接將燃油噴入氣缸。在近來(lái)各汽車廠商采用的發(fā)動(dòng)機(jī)科技中，最炙手可熱的技術(shù)就是缸內(nèi)直噴。這套由柴油發(fā)動(dòng)機(jī)衍生而來(lái)的科技目前已經(jīng)大量使用在包含大眾（含奧迪）、寶馬、梅賽德斯-奔馳、通用以及豐田車系上。如圖3-7所示圖3-5 缸內(nèi)直噴技術(shù) 3.4.2 TSI汽油直噴系統(tǒng)的組成高壓噴油系統(tǒng)可以說(shuō)是直噴發(fā)動(dòng)機(jī)最關(guān)鍵的組成部分，與以前油氣在進(jìn)氣歧管內(nèi)混合，然后被負(fù)壓吸入發(fā)動(dòng)機(jī)不同，直噴發(fā)動(dòng)機(jī)是用高壓噴油嘴將燃油噴入氣缸，由于氣缸內(nèi)壓力已經(jīng)很大，因此需要噴油系統(tǒng)具備更大的壓力。 高壓噴油系統(tǒng)主要可以分為發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊（Electronic Control Unit，ECU）、高壓油軌、高壓油泵和噴油嘴四部分，其中ECU主要采集發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)，按照預(yù)定程序控制噴油時(shí)機(jī)和噴油量，從而實(shí)現(xiàn)最高燃燒效率；而高壓油泵則主要負(fù)責(zé)燃油的加壓，高壓油軌主要起均衡各噴油嘴噴射壓力的作用，而最終的噴油任務(wù)則由噴油嘴來(lái)執(zhí)行。此外，還有多個(gè)傳感器提供燃油壓力等信息，確保整個(gè)系統(tǒng)的高效率。如圖3-4所示。圖3-6 高壓噴油系統(tǒng)3.4.3 TSI汽油直噴系統(tǒng)的工作原理缸內(nèi)直噴這一技術(shù)是用來(lái)改善傳統(tǒng)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)供油方式的不足而研制的，先進(jìn)的直噴式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)采用類似于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的供油技術(shù)，其工作原理是通過一個(gè)活塞泵提供所需的1000kPa以上的壓力，將汽油提供給位于氣缸內(nèi)的電磁噴射器。然后通過電腦控制噴射器將燃料在最恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間直接注入燃燒室，其控制的精確度接近毫秒，其關(guān)鍵是考慮噴射器的安裝，必須在氣缸上部留給其一定的空間。由于氣缸頂部已經(jīng)布置了火花塞和多個(gè)氣門，已經(jīng)相當(dāng)緊湊，所以將其布置在靠近進(jìn)氣門側(cè)。由于噴射器的加入導(dǎo)致了對(duì)設(shè)計(jì)和制造的要求都相當(dāng)?shù)母撸绻贾貌缓侠?、制造精度達(dá)不到要求導(dǎo)致剛度不足甚至漏氣只能得不償失。缸內(nèi)直噴技術(shù)其實(shí)就是將噴油嘴安置在氣缸內(nèi)，噴油嘴放置在氣缸內(nèi)的好處就是在供油時(shí)不需要再等待氣門的開啟，也不會(huì)受進(jìn)氣閥門的開關(guān)而影響油氣進(jìn)入氣缸的量，且能經(jīng)由計(jì)算機(jī)的判斷來(lái)自由的控制供油的時(shí)機(jī)和份量，至于進(jìn)氣閥門只單純提供空氣進(jìn)入的時(shí)程。缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)在中低轉(zhuǎn)速節(jié)氣門半開狀態(tài)，空氣由進(jìn)氣閥門進(jìn)入氣缸，由于采用缸內(nèi)直噴技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)活塞頂部有特殊的曲面設(shè)計(jì)，會(huì)使空氣進(jìn)入氣缸后在火花塞與活塞頂部間形成一股渦流，當(dāng)壓縮行程接近尾聲時(shí)，高壓噴油嘴會(huì)噴出少量適當(dāng)?shù)钠蛠?lái)進(jìn)行點(diǎn)燃，以充分提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率和降低發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的油耗。這樣的工作原理就使得缸內(nèi)直噴的發(fā)動(dòng)機(jī)可以根據(jù)進(jìn)氣門開啟的時(shí)間，來(lái)知道進(jìn)入氣缸燃燒的空氣量的多少，才按照當(dāng)時(shí)的車輛工作需要來(lái)噴出相應(yīng)的燃油量。3.4.4 供油系統(tǒng)的要求供油系統(tǒng)采用缸內(nèi)直噴設(shè)計(jì)的最大優(yōu)勢(shì)，就在于燃油是以極高壓力直接注入于燃燒室中，因此除了噴油嘴的構(gòu)造和位置都異于傳統(tǒng)供油系統(tǒng)，在油氣的霧化和混合效率上也更為優(yōu)異。加上近來(lái)車上各項(xiàng)電子系統(tǒng)的控制技術(shù)大幅進(jìn)步，計(jì)算機(jī)對(duì)于進(jìn)氣量與噴油時(shí)機(jī)的判讀與控制也愈加精準(zhǔn)，因此在搭配上缸內(nèi)直噴技術(shù)以使得發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率大幅提升下，除了發(fā)動(dòng)機(jī)得以產(chǎn)生更大動(dòng)力，對(duì)于環(huán)保和節(jié)能也都有正面的幫助。采用缸內(nèi)直噴的發(fā)動(dòng)機(jī)除了材質(zhì)上的講究，就連活塞、燃燒室也都經(jīng)過特別設(shè)計(jì)。但是缸內(nèi)直噴科技也并非無(wú)敵，因?yàn)閺慕?jīng)濟(jì)層面來(lái)看，采用缸內(nèi)直噴的供油系統(tǒng)除了在研發(fā)過程必須花費(fèi)更大成本，在部品構(gòu)成復(fù)雜且精密的情況下，零組件的價(jià)格也比起傳統(tǒng)供油系統(tǒng)來(lái)得昂貴，因此這些也都是未來(lái)缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)尚待克服的要素。 除此以外，還要克服很多因素，如要讓燃油與空氣之間獲得最佳的混合效果與燃燒效果，在壓縮點(diǎn)燃的過程之中，如何能讓燃油與空氣之間獲得最佳的混合效果與燃燒效果，將決定發(fā)動(dòng)機(jī)輸出效能的高低。由于直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度更高，因此對(duì)缸體強(qiáng)度和冷卻系的要求也更高一些。在保證強(qiáng)度的前提下，更多的新型直噴發(fā)動(dòng)機(jī)采用了散熱更好的鋁合金缸體，同時(shí)還采用了強(qiáng)化的冷卻系統(tǒng)，保證發(fā)動(dòng)機(jī)更高的熱效率。3.4.5 缸內(nèi)直噴技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)（1）優(yōu)點(diǎn)：缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的混合氣濃度比普通電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的要低，混合氣濃度降低了，燃油利用率也就得到提高，那么經(jīng)濟(jì)性也隨之提高。如圖3-9所示，通過對(duì)比EA111 1.4 TSI與EA113 2.0L MPI發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)，我們可以看出做同樣多的功，直噴發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)更省油。 圖3-7大眾EA111 1.4TSI與EA113 2.0MPI扭矩及功率曲線對(duì)比在大負(fù)荷或者全油門的工況之下，不管是不是缸內(nèi)直噴的發(fā)動(dòng)機(jī)需要消耗的燃油其實(shí)相差不大。反而在低負(fù)荷工況時(shí)，缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)才充分體現(xiàn)出來(lái)。剛才已經(jīng)說(shuō)過缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)可根據(jù)負(fù)荷來(lái)決定噴油量，在低負(fù)荷時(shí)，噴油嘴只噴出最低限度的油量集中在火花塞的周圍，氣缸內(nèi)的其他部分都是純凈的空氣。區(qū)別于以往油氣混合體均勻分布的狀態(tài)，分層燃燒時(shí)可以控制噴油嘴，在活塞壓縮行程達(dá)到最高點(diǎn)，火花塞點(diǎn)火前的瞬間才開始噴油。而且在燃燒時(shí)空氣層隔絕了熱，減少了熱量向氣缸壁的傳遞，從而減少了熱量損失提升了發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率。（2）缺點(diǎn)：缸內(nèi)直噴這種先進(jìn)的燃燒技術(shù)也會(huì)帶來(lái)一些負(fù)面影響。因?yàn)樵诘拓?fù)荷工況下，會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大量的NOx與高溫，這樣對(duì)于三元催化器的要求會(huì)很高。這個(gè)問題已經(jīng)得到解決。缸內(nèi)直噴技術(shù)對(duì)于一些硬件設(shè)施也要求很高，例如需要配備高壓噴油嘴，以提高油氣的霧化程度與混合效率；缸內(nèi)直噴系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)除了在材質(zhì)上更加講究，而且為了分層燃燒時(shí)控制氣體的流向，就連活塞、燃燒室形狀也都需要特別設(shè)計(jì)；最最重要的一點(diǎn)，缸內(nèi)直噴需要穩(wěn)定品質(zhì)的高標(biāo)號(hào)燃油，這也是在國(guó)內(nèi)推廣需要克服的難點(diǎn)之一。 另一點(diǎn)就是技術(shù)要求比較高，缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)難點(diǎn)就是“分層燃燒”的實(shí)現(xiàn)。該技術(shù)的核心部分就是對(duì)燃燒室內(nèi)部形狀的設(shè)計(jì)。燃燒室的形狀必須能讓混合氣產(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，其他周邊區(qū)域有較稀的混合氣，這樣才能在保證在順利點(diǎn)火的情況下盡可能的實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒。 3.4.6 TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)直噴技術(shù)改進(jìn)改進(jìn)TSI缸內(nèi)直噴技術(shù)主要就是如何使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠更好地實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒，歸納起來(lái)汽車汽油發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)稀燃的關(guān)鍵技術(shù)歸納起來(lái)有以下三個(gè)主要方面： （1）提高壓縮比。采用緊湊型燃燒室，通過進(jìn)氣口位置改進(jìn)使缸內(nèi)形成較強(qiáng)的空氣運(yùn)動(dòng)旋流，提高氣流速度；將火花塞置于燃燒室中央，縮短點(diǎn)火距離；提高壓縮比至13：1左右，促使燃燒速度加快。 （2）分層燃燒。如果稀燃技術(shù)的混合比達(dá)到25：1以上，按照常規(guī)是無(wú)法點(diǎn)燃的，因此必須采用由濃至稀的分層燃燒方式。通過缸內(nèi)空氣的運(yùn)動(dòng)在火花塞周圍形成易于點(diǎn)火的濃混合氣，混合比達(dá)到12：1左右，外層逐漸稀薄。濃混合氣點(diǎn)燃后，燃燒迅速波及外層。 為了提高燃燒的穩(wěn)定性，降低氮氧化物，現(xiàn)在采用燃油噴射定時(shí)與分段噴射技術(shù)，即將噴油分成兩個(gè)階段，進(jìn)氣初期噴油，燃油首先進(jìn)入缸內(nèi)下部隨后在缸內(nèi)均勻分布，進(jìn)氣后期噴油，濃混合氣在缸內(nèi)上部聚集在火花塞四周被點(diǎn)燃，實(shí)現(xiàn)分層燃燒。 （3）高能點(diǎn)火。高能點(diǎn)火和寬間隙火花塞有利于火核形成，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x縮短，燃燒速度增快，稀燃極限大。有些稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)采用雙火花塞或者多極火花塞裝置來(lái)達(dá)到上述目的。使用稀薄燃燒的發(fā)動(dòng)機(jī)，在進(jìn)氣行程中并不進(jìn)行供油，而是在壓縮行程后段才進(jìn)行供油，利用高壓的供油泵以及特殊的噴油嘴設(shè)計(jì)，將油氣有效地集中在火花塞附近，讓燃油一口氣地點(diǎn)燒，達(dá)成最佳的燃燒效果，而空氣與燃油的比例，最多可以降低至40:1以下，大幅降低了發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的油耗。而為了讓燃油能夠精確地集由在火花塞的附近，使用稀薄燃燒技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)，便需要導(dǎo)入缸內(nèi)燃油直噴技術(shù)，以便在壓縮行程進(jìn)行供油，并配合特殊的活塞造型，以達(dá)成油氣導(dǎo)引的目的。 然而，使用稀薄燃燒的技術(shù)，雖然能在燃油使用上有大幅度的節(jié)省，但是在需要大動(dòng)力輸出的狀況之下，則并無(wú)法有效的滿足。同時(shí)大量的燃油集由在火花塞附近點(diǎn)燃，將造成局部溫度過高，使得同樣導(dǎo)入氣缸內(nèi)的氮?dú)馀c氧氣發(fā)生作用，產(chǎn)生過多的氮氧化物，造成污染。而這些問題，在經(jīng)過多年的研發(fā)之后，透過更精密的控制以及最新的觸媒科技，均獲得了有效的解決。雖然缸內(nèi)直噴汽油機(jī)的優(yōu)勢(shì)明顯，但是它也受到制造技術(shù)和油品質(zhì)量的限制，因此短期內(nèi)得到普及還不現(xiàn)實(shí)，不過憑借更為高效、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，它依然是未來(lái)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，我們也有望見到更多性能出色、燃油經(jīng)濟(jì)性高的直噴發(fā)動(dòng)機(jī)面世。4 TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)常見故障分析及維修4 TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)常見故障分析及維修4.1 TSI 發(fā)動(dòng)機(jī)表現(xiàn)動(dòng)力不足表現(xiàn)特征：一輛邁騰1.8T的大眾汽車，采用TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)廠報(bào)修故障是發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足，燃油和潤(rùn)滑油消耗大，經(jīng)試車發(fā)現(xiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管冒藍(lán)煙，而且動(dòng)力性明顯下降。 4.1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足故障的原因及分析發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)排氣管排出的廢氣是沒有顏色的，如果排出的廢氣呈藍(lán)色，那表明已有大量的機(jī)油竄入氣缸內(nèi)被燃燒。而造成大量機(jī)油竄入氣缸的原因有以下幾方面：(1)活塞與活塞環(huán)密封不嚴(yán)，活塞環(huán)與氣缸體磨損嚴(yán)重或各活塞環(huán)端口重疊，造成曲軸箱的機(jī)油能竄入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)。(2)發(fā)動(dòng)機(jī)加注機(jī)油過多，潤(rùn)滑機(jī)油的油面過高，會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油容易竄入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)。(3)空氣濾清器堵塞，空氣濾清器濾芯堵塞會(huì)引起進(jìn)氣管路不暢，使空氣進(jìn)氣量不足，造成增壓器管內(nèi)真空度增大，導(dǎo)致機(jī)油被吸入至增壓器內(nèi)再泄漏到發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)。(4)氣缸墊圈損壞，缸墊圈破損，造成油道與氣道連通，導(dǎo)致機(jī)油滲入到發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)。(5)渦輪增壓器故障，輪增壓器排氣系統(tǒng)有泄漏。因?yàn)閺U氣渦輪增壓器的“全浮動(dòng)式軸承”是利用發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油潤(rùn)滑和冷卻的，所以當(dāng)廢氣渦輪增壓器的擋油環(huán)前端的甩油環(huán)和密封環(huán)失效造成漏油時(shí)，機(jī)油就很可能同空氣混合一起進(jìn)入氣缸內(nèi)被燃燒，造成發(fā)動(dòng)機(jī)排氣冒藍(lán)煙。而渦輪增壓器漏油，會(huì)引起轉(zhuǎn)速降低，減弱增壓效能，使發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力下降。根據(jù)以上分析，圍繞著排氣管冒藍(lán)煙現(xiàn)象，采取先易后難的方法進(jìn)行檢查。先檢查空氣濾清器濾芯是否阻塞，經(jīng)檢查濾芯無(wú)堵塞，工作正常；檢查發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑機(jī)油油量，潤(rùn)滑機(jī)油油面高度符合標(biāo)準(zhǔn)；再拆下氣缸蓋檢查，氣缸墊圈及氣門有關(guān)部件都正常。那么該車竄燒機(jī)油的原因就只能是在廢氣渦輪增壓器故障所致。4.1.2 故障排除的措施根據(jù)以上檢查結(jié)果，據(jù)原理分析，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足是由竄燒機(jī)油引起。而影響發(fā)動(dòng)機(jī)竄燒機(jī)油有可能是由于廢氣渦輪增壓器有泄漏所致。對(duì)廢氣渦輪增壓器進(jìn)行解體拆檢，當(dāng)拆到廢氣渦輪增壓器的進(jìn)氣口和排氣口時(shí)，看見葉輪表面和出氣口膠管上有少量滲漏的機(jī)油，估計(jì)是廢氣渦輪增壓器漏油所造成。造成增壓器漏油有以下幾方面的原因：(1)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱通氣口阻塞，動(dòng)機(jī)曲軸箱通氣出口阻塞使壓力過高，曲軸箱廢氣壓力超過規(guī)定值，會(huì)使渦輪增壓器回油管內(nèi)壓力升高、回油不暢而造成密封環(huán)漏油。(2)廢氣渦輪增壓器回油管路變形，氣渦輪增壓器回油不暢，在使用過程中因機(jī)油的回油管路發(fā)生變形造成阻塞，致使機(jī)油回油不暢，中間體內(nèi)機(jī)油壓力過高，壓縮機(jī)油沿著轉(zhuǎn)子軸向兩端流動(dòng)擠出密封環(huán)造成漏油。(3)廢氣渦輪增壓器密封不嚴(yán)，輪增壓器要求密封配合良好，各配合間隙要符合原廠標(biāo)準(zhǔn)。廢氣渦輪增壓器的擋油環(huán)前端甩油環(huán)和密封環(huán)與軸承磨損增大將會(huì)造成漏油現(xiàn)象，使機(jī)油進(jìn)入氣缸內(nèi)燃燒，使發(fā)動(dòng)機(jī)排氣冒藍(lán)煙。(4)空氣濾清器阻塞，氣被增壓器吸入的過程中，由于空氣濾清器一端堵塞，故當(dāng)進(jìn)氣管內(nèi)真空度增大時(shí)，空氣增壓器進(jìn)氣口處壓力便會(huì)下降，從而造成機(jī)油滲入增壓器，隨著空氣一起進(jìn)入氣缸內(nèi)燃燒。通過對(duì)廢氣渦輪增壓器漏油原因分析，決定圍繞引起廢氣渦輪增壓器漏油原因進(jìn)行檢查。將氣渦輪增壓器各零配件拆下清洗干凈，檢查各零配件是否有磨損失效。直觀檢查各零配件表面平整無(wú)嚴(yán)重磨損。使用平板、百分表、V形座，來(lái)檢查渦輪增壓器軸是否有彎曲。經(jīng)檢查，中間軸相對(duì)于兩端軸的徑向圓跳動(dòng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求（標(biāo)準(zhǔn)0.15mm）。裝配好廢氣渦輪增壓器各零配件后，進(jìn)行總成檢查，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活無(wú)拖掛現(xiàn)象。將渦輪殼裝好，使百分表觸頭與渦輪端面接觸，用手軸向推動(dòng)轉(zhuǎn)子，測(cè)得轉(zhuǎn)子軸的軸向間隙是0.15mm。接著使長(zhǎng)節(jié)桿的百分表觸頭與轉(zhuǎn)子軸接觸，上下推動(dòng)轉(zhuǎn)子軸，測(cè)得徑向間隙為0.44mm對(duì)于這輛車說(shuō)來(lái)所使用的渦輪增壓器，以上測(cè)得的數(shù)據(jù)都在正常范圍內(nèi)。將廢氣渦輪增壓器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上，再把其回油管拆下清洗干凈、裝好。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)檢查廢氣渦輪增壓器的渦輪室和增壓器內(nèi)有無(wú)機(jī)油漏出，在試驗(yàn)的過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣沒有冒藍(lán)煙，發(fā)動(dòng)機(jī)工作也正常。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣沒有通過廢氣渦輪增壓器和空氣濾清器濾芯各連接管，故障現(xiàn)象不出現(xiàn)，所以應(yīng)從渦輪增壓器進(jìn)氣口的膠管開始至空氣濾清器這一段管路進(jìn)行徹底檢查，通過檢查，發(fā)現(xiàn)渦輪增壓器與空氣濾清器連接的進(jìn)氣膠管內(nèi)層的膠油布有脫層現(xiàn)象。若膠管內(nèi)層油布脫層，會(huì)造成怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)氣管內(nèi)真空度低，還有少量空氣進(jìn)入。但當(dāng)加速時(shí)，進(jìn)氣管內(nèi)膠油布阻塞進(jìn)氣，會(huì)使渦輪增壓器進(jìn)氣口處壓力降低，從而造成機(jī)油被吸入渦輪增壓器內(nèi)，與空氣一起進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)被燃燒。所以診斷故障是膠管內(nèi)層油布脫層損壞引起的。更換進(jìn)氣膠管，試車發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足、排氣管冒藍(lán)煙的故障被排除了。4.2 發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難或不能啟動(dòng) 原因分析及處理 （1）環(huán)境溫度過低。處理：對(duì)燃油箱安裝預(yù)熱裝置；更換燃油；檢查預(yù)熱火花塞狀況。 （2）電瓶無(wú)電或電瓶損壞。處理：給電瓶充電或更換新電瓶。 （3）動(dòng)電機(jī)故障。原因：?jiǎn)?dòng)電機(jī)無(wú)動(dòng)作，檢查啟動(dòng)電機(jī)是否得電，如不得電，檢查外部控制電路是否有電壓進(jìn)入，如得電，檢查啟動(dòng)電機(jī)連線是否松動(dòng)或銹蝕。啟動(dòng)電機(jī)仍然無(wú)動(dòng)作，判斷啟動(dòng)電機(jī)損壞。處理：?jiǎn)?dòng)電機(jī)一般損壞的原因可能是電磁閥損壞或電機(jī)碳刷磨損，修理或更換啟動(dòng)電機(jī)?，F(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)應(yīng)急處理啟動(dòng)電機(jī)損壞故障方法：手動(dòng)拉起停機(jī)電磁閥開啟；采用連接線或長(zhǎng)螺絲刀連接啟動(dòng)電機(jī)的電磁離合器控制線樁頭和電源線樁頭23秒，帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后立即斷開。 （4）燃油不足導(dǎo)致無(wú)法吸上燃油或燃油質(zhì)量及燃油供油管路問題。處理：A檢查油位并檢查油箱排氣孔是否堵塞造成吸油不到位。B檢查管路有否漏氣情況。C檢查管路有無(wú)臟污,D燃油濾芯的密封圈是否損傷，配合是否正確。E燃油軟管是否有損傷、老化和折疊現(xiàn)象。F柴油管中空心螺絲的銅墊是否變形。G柴油濾芯是否臟污。 （5）機(jī)油黏度問題。處理：檢查機(jī)油是否符合標(biāo)準(zhǔn)。季節(jié)性變化是否更換合適的機(jī)油。 （6）噴油泵調(diào)節(jié)齒桿是否卡死。處理：用手能輕松地動(dòng)作加油拉桿的位置進(jìn)行判斷是否卡死，如果卡死，需要請(qǐng)專業(yè)人員進(jìn)行檢修。如果沒有卡死現(xiàn)象，檢查加油拉桿的限制位置是否正確。 （7）煙度限制器電磁閥問題。處理：檢查電磁閥是否得電，得電不動(dòng)作則更換電磁閥，不得電則檢查電路問題。 （8）噴油嘴問題。處理：噴油嘴噴射壓力不對(duì)，壓力不夠則使用調(diào)整墊片來(lái)修正噴射壓力。注意事項(xiàng)：拆下噴油嘴后重新安裝必須使用新的O型圈和新的調(diào)整墊。 （9）噴油泵問題。處理：油提前角錯(cuò)誤，處理：調(diào)整供油提前角。油活門不密封或零件損壞，處理：噴油泵大修。油提前器損壞，處理：可能是彈簧斷裂、彈簧支撐片磨壞、配重塊卡死等情況，檢查并更換。 （10）氣門間隙不對(duì)。處理：檢查并調(diào)整氣門間隙；檢查進(jìn)排氣門和氣門座圈是否磨損或損壞；檢查活塞環(huán)與氣缸套的磨損情況及氣環(huán)結(jié)焦或斷裂情況；檢查或調(diào)整活塞頂間隙是否過大。5 結(jié)論與展望5結(jié)論與展望5.1 結(jié)論TSI是大眾公司對(duì)傳統(tǒng)汽油機(jī)進(jìn)行性能改造的大膽嘗試，其實(shí)質(zhì)是在保證高性能前提下，減小發(fā)動(dòng)機(jī)的排量。它融合了TDI柴油機(jī)和FSI汽油機(jī)的設(shè)計(jì)理念，采用了雙增壓技術(shù)，通過分析了大眾TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵原理與技術(shù)。我們可以得出TSI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)使其具有以下的技術(shù)特點(diǎn)：（1）TSI在沒有采用可變壓縮比、閉缸控制等復(fù)雜技術(shù)的前提下減小了排量，有利于降低成本。（2）T