【大众1.4tsi发动机】大众汽车小排量涡轮增压引擎，能不能成为未来的趋势

大众1.4 TSI引擎于2005年首次安装在高尔夫上，据说是近年来引领小型化概念的划时代引擎。

“小型化概念发动机”的字面意思是排量减少的发动机。

首先，小型化概念的基础是大幅降低标准发动机的排量，用涡轮增压器以获得等于或高于标准发动机的扭矩。

也就是说，在排量较小的情况下，增压器推入的空气比排量多，而直喷系统增强了燃烧室冷却效果和填充效率，并输出了较大的扭矩。

首先可以降低发动机内部的摩擦阻力。如果2.0L发动机降到1.4L，摩擦阻力会更小，比如1.5L 4缸发动机降到1.0L 3缸发动机，摩擦阻力可以降低，可以减少组件，降低重量和成本。

但是，对于自然吸气发动机，随着排量的减少，输出和扭矩自然会降低。为了使输出扭矩等于或高于标准发动机，需要涡轮增压器或其他增压器，成本相应增加。另外，如果通过增压产生大扭矩，活塞、连杆、曲轴、金属等部件必须针对大扭矩进行强化，从而增加了成本。此外，由于直接喷射，成本将增加。

因此，许多人指出，使用涡轮增压器等小型化并不会导致成本降低，而是比自然吸气标准发动机成本更高。另外，为了降低来自标准发动机的摩擦阻力，需要增加配气机构的成本，例如采用滚柱摇臂。

但不要忘记，缩小尺寸的概念有一个因素会降低引擎的速度。这里有很多解释被忽略了。在自然进气发动机中，最大转速设定为6000～7000rpm，最大扭矩转速一般为4000～5000rpm，但涡轮增压的小型化会显着改变输出特性和最大转速。重要的一点是在扭矩带的较宽的旋转区引出，即5500至6000转，最大扭矩为1500至4000转。

换句话说，它具有像柴油发动机一样的低速/高扭矩发动机特性。日常生活中，可在最大扭矩旋转范围内操作。由于即使在加速过程中也不需要将发动机转速拉高，因此可以降低气门弹簧的设定载荷，即可以相应地降低摩擦阻力。

丰田开发的小型发动机，1.2L直喷涡轮“8NR-FTS型”

此外，还采用油水温电子控制（降低水泵和液压泵的负荷，或电气化）和增压压力电子控制，降低摩擦阻力，进一步增加成本因素​​，但摩擦阻力可压制。

此外，如果采用宝马或菲亚特等无级可变进气门系统，泵气损失可以显着降低。这样一来，小型化最大的好处就是降低摩擦阻力，减慢发动机速度，增加比标准发动机更高的扭矩。

小型化需要的另一点对于那些批评小型化概念的人来说，除了成本高之外，增压发动机在更高的负载下输出空燃比，它必须设置为空燃比（11.0至12.0），并指出高负荷下的燃油经济性较差。

什么是汽冷空燃比?在涡轮发动机的情况下，在高负荷或高转速下燃烧室的燃烧温度变得过高，火花塞和活塞的表面变热。热量会导致损坏，但为了防止损坏，燃烧室用汽油冷却。因此，空燃比高于原先要求的空燃比，即汽油供应量变大。在涡轮发动机小型化的现实中，从爆震对策和高热对策的观点来看，这是不可避免的。

但实际上，小型发动机的最大扭矩低至1500～4000转/分，而且转速范围很广，但有办法利用这一点。它将与具有较宽传动比范围的变速器结合使用。然后，可以在该最大扭矩的范围内行驶，并且即使在加速期间也不需要增加加速器开度，即使用高负载。换句话说，在不需要使发动机旋转超过 4000 rpm 的水平上可以确保加速性能是合乎逻辑的。

事实上，大众开发了6速和7速DSG（双离合变速器）与小型发动机“TSI”相结合。我们开发DSG是因为它比导致变矩器打滑的AT和每次换档时以高液压操作皮带轮的CVT更有效率并且具有更强的直接感，有时低于2000 rpm。

按照传统观念，1.8-2.0L级车100km/h巡航时的转速在2300rpm左右，但现在是2000rpm以下，这当然不仅对提高燃油效率有效，而且对提高安静性也很有效。 此外，DSG并不总是与小型化发动机结合，也可以通过变矩器锁止多级AT或CVT来实现。

因此，通过与具有宽传动比范围的变速器相结合，小型化发动机可以获得更大的优点和真实价值是另一个重要的点。

真正的小型化概念

小型化的发动机和更大传动比范围的新变速器相结合是真正的小型化概念，但作为汽车制造商当然要全面采用这一点。不用说，需要大量投资并且需要管理决策。

用于 Jade RS 的 1.5 升 VTEC 涡轮增压器。实现超过自然吸气 2.4L 的输出和燃油效率

事实上，这成为一个主要障碍，迫使日本汽车制造商对采用小型化概念犹豫不决。日产HR12发动机、丰田1.2L 8NR-FTS、2.0L 8AR-FTS、斯巴鲁FB16 DIT、铃木K10C增压喷气发动机、本田L15B涡轮增压等日本限定车型仅存在。

铃木的小型发动机，1.0L涡轮增压

相比之下，欧美厂商则将小型化理念作为主流，不仅强调燃油效率的紧凑型车，还有高档车型都在转向小型化。

排量5.0-6.0L发动机为4.0L双涡轮增压，3.0L自然吸气发动机为2.0L涡轮增压，2.0L自然吸气级为1.5L-1.2L涡轮增压。

作为下一步，同样值得注意的是，它与大众汽车集团一样，推出了轻量化概念，即NEXT瘦身。

奥迪研发的2.0L B-cycle发动机

这个新的发动机组被大众命名为Light Sizing，被奥迪命名为B-Cycle，结合了阿特金森循环+涡轮增压，进一步提高了正常范围内的燃油效率和高负荷范围内的动力性能。

B 循环（左）和普通直喷发动机

当然，背后的主题是如何解决提高企业平均油耗和减少CO2排放的重大问题，为此，减少排量的阿特金森循环，将小型化更进一步。涡轮增压小型化引擎，未来是汽车动力的主要趋势。