想必大家都有这样一种体验,即在自家以及路上看到汽车尾部或者侧面有些英文缩写词汇,比如长安汽车某些车的车身上有VVT-i、比亚迪F系列车身侧面有VVL、奥迪A系列车尾部有TFSI、大众高尔夫车身尾部有FSI等字样(部分英文缩写代表的是车型,比如宝马SUV车身尾部的X5就代表的是这个车的具体车型)。这些英文缩写所代表的具体含义是什么呢?本期内容将以TFSI为例,跟大家聊聊这些英文缩写的具体内容。

车身上的这些英文缩写你知道吗?

图一.车身尾部TSI

首先,这些英文缩写一般表示的是这款车的核心技术,当然了由于发动机是一辆车的“大心脏”,所以呢大部分的核心技术都是指发动机所用的核心技术。上面提到的VVT,中文全称是可变气门正时;VVL的全称是可变气门升程……但是可能有些小伙伴要问了VVT-i呢,与VVT有区别吗?答案是从本质上来说并没有什么区别,但是为了避开专利权的问题不得不使用不同的名词。

因此,TFSI也是发动机的一项特有技术,这项技术是大众汽车所开发的,并且TFSI技术同时还有几个兄弟姐妹,分别是TSI、FSI,先从哥哥FSI说起吧(年龄排序瞎说的)。

FSI,英文全称为Fuel Stratified Injection,中文名称为缸内直喷分层燃烧。在2000年以前,大部分车用发动机的供油方式属于化油器式的,化油器供油属于机械式供油,原理是利用发动机在进气过程中由于发动机活塞的下行所产生的真空度(吸力),将空气与化油器浮子室中的燃油一同吸入气缸进行燃烧。目前,超过90%的摩托车发动机、农用发动机、部分发电用发动机和小型船用发动机仍在使用化油器,有兴趣的童鞋可以动手拆拆看(可能装不回去了,拆装前需熟虑),结构堪称经典!但是在2000年以后,随着排放法规的实施以及排放法规要求的升级,化油器式发动机被强制踢出汽车行列,改为电控燃油喷射。至此以后,电控喷油技术成了车用发动机的标配。

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图二.化油器结构图

电控喷油按照喷射位置又分为进气道喷射(多缸机中又称多点电喷)和缸内直喷。进气道喷射是通过喷油器将燃油喷射在进气道,燃油经过雾化、蒸发,与空气混合之后再进入气缸;缸内直喷则是通过喷油器将燃油直接喷入气缸中,再与进入缸内的空气混合,缸内直喷发动机又被称为GDI发动机。

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图三.电控喷射

缸内直喷发动机加上合理的缸内气流运动,较容易实现燃油浓度的分层,平均空燃比达到25:1以上(理论空燃比为14.7:1,即恰好完全燃烧1Kg的汽油,需要14.3Kg的空气)。这样就存在一个问题:空燃比为25:1,很难实现混合气的着火。如此稀的混合气,怎样实现容易着火以及正常燃烧呢?经常游走于厨房的大厨们可能有这样一种经历:当家里的天然气/液化石油气灶台电子打火没电了的时候,解决办法可能是先把开关打开再用明火接近出气口,然后火焰从出气口由下到上传播。大家猜一猜此时的平均空燃比是多少呢?燃料释放到大气中,当然是无穷大了,但是依然能够燃烧,原因就在于局部空燃比始终在着火与燃烧的界线之内。所以,对于FSI发动机来说,虽然平均空燃比很大,但是火花塞周围燃油浓度较大,容易被点燃,然后火焰再传播到浓度较小的区域。

实现分层燃烧有什么好处呢?首先,经济性较好。由于气缸内的空气始终是过量的,如果燃油浓度的分布组织得合理,能够实现燃料完全燃烧;其次,排放性好。一方面燃料的完全燃烧,能够大大地改善HC、CO、PM(颗粒物,雾霾的核心成员)的排放;另一方面由于是分层燃烧以及空气过量,降低了燃烧温度,使NOX排放得到改善。事物总有其两面性,虽然经济性与排放性得到了改善,但是动力性有所降低。一般发动机的最大功率输出时的空燃比是小于理论空燃比(汽油机为14.7,柴油机为14.3) ,由于缸内直喷以及分层燃烧,空气始终过量,动力性有所降低。

正是由于FSI技术存在动力性降低的缺点,TFSI技术应运而生。顾名思义,从英文缩写就能看出,TFSI与FSI技术仅有一字之差,多的字母T所代表的又是什么呢?

T指的是涡轮增压,英文全拼为Turbo-charging,与发动机排量数值后面的字母T所代表的意思相同,比如2.0T。涡轮增压技术的介入,假设保持空燃比不变,由于进气量更多,油也喷得更多,发动机输出功率更大,弥补了FSI技术动力性降低的缺陷。而且增压技术最大的技术优势在于改善了发动机的排放以及提高了动力性,在经济性方面略微有所贡献。但是涡轮增压技术也有个缺点,即发动机在低速、小负荷的工况下响应速度慢,滞后感很强,并且作用不明显。

所以在TFSI技术之后,又诞生了TSI技术。虽然TSI与TFSI中都包含字母T,但T所代表的内容并不相同,而且TSI与TFSI也仅在这点上有所不同。TSI中的T中文全称为双增压,英文全拼为Twin-charging,即机械增压与涡轮增压的配合使用。双增压的使用解决了TFSI技术中发动机在低转速、小负荷下反应迟钝和作用不明显的问题。大众的Golf(高尔夫),在民间有“小钢炮”之称,正是使用了此项技术,1.2升的排量却有最大功率85Kw的输出,而一般的自然吸气1.8升的发动机可能才能达到这个功率值。

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图四.大众Golf

结束语:

了解了这么多,大家有没有感觉自己对发动机又有了进一步了解呢?大家可以瞅瞅家里轿车的车身上有没有类似的英文缩写呢?如果有,欢迎大家关注“发动机小知识”公众号留言或者添加我的微信“名凡字恒诺”,咱们一起交流~

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