论文大众tsi发动机技术

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1、山东胜利职业学院毕业论文 毕 业 论 文论 文 题 目：大众TSI发动机技术 姓 名： 刘海宁 班 级： 09 汽车检测与维修技术 学 号： 16 指 导 教 师： 刘青云 二O一二 年 五 月 目录摘 要引 言第一章 大众TSI系统的基本结构和原理1.1 废气涡轮增压器1.1.1 结构简介1.1.2 基本工作原理1.2 机械增压器1.2.1  结构简介1.2.2基本工作原理1.2.3机械增压和涡轮增压的工作方式1.3 中间冷却器1.3.1结构简介1.3.2进气中冷的原因1.4 燃油分层燃烧（FSI）1.4.1FSI的基本组成1.4.2FSI汽油机的燃烧模式第二章 传统汽油机电喷系统

2、2.1传统电喷系统的组成和工作原理2.2TSI与传统电喷系统的比较第三章 国产TSI与国外TSI同级、同类车型的对比3.1 国产TSI与国外TSI发动机对比3.2 与大众GDI比较3.3 与 丰田GDI系统对比3.4 与奔驰CGI系统对比第四章 大众TSI发动机故障简析结 论参考文献致 谢 大众TSI发动机技术 摘 要 本论文共分为四章，从大众TSI系统的基本结构和原理、传统汽油机电喷系统、国产大众TSI与国外对比、TSI系统常见故障检修及保养等方面进行了比较详细的阐述，并结合相关的图像加以说明，注重理论分析性，突出了大众TSI燃料供给系统的优缺点，为汽车发动机TSI新技术的认识、理解和分析提

3、供了参考。在论文末尾引入了具体的案例分析，注重理论性和实践操作性相结合。关键词：TSI,TFSI，FSI,基本结构，原理，优缺点。引 言随着汽车行业技术的不断更新，传统的燃料供给系的结构及参数已不能满足人们对汽车经济性、动力性、排放性等的要求。发动机进气管结构的改进，燃烧室与喷油技术的精确配合，增压技术的应用，极大的提高了发动机的功率，降低了油耗，减少了有害气体的排放，但新的技术必然伴随着新问题出现，高精度的控制对各大部件的材料、控制及维护也带了新的挑战。我们在新技术出现的欣喜之余也要善于分析问题，了解它的优缺点，为我们对一辆“高配置”的汽车的综合认识提供参考，不盲从，不人云亦云，用理论支撑我

4、们的观点，用事实说话。本论文的写作结合了个人实习经历的总结、网上相关大众TSI技术资料的的整理和大量的资料文献的参考，力图比较清晰的分析、认识TSI技术的基本结构、工作原理及其优缺点。在论文的写作过程中，得到了刘青云老师的大力支持和无私帮助，在此谨表谢意。由于时间仓促，加上水平有限，文中难免会有疏漏和不足之处，恳请各位读者和业内专家批评指正。 第一章 大众TSI系统的基本结构和原理TSI(twin charger fuel stratified injection)发动机是大众公司，开发的一台双增压技术发动机，是当今汽车工业发动机技术中最为成熟、最先进的燃油直喷技术，并引领了汽油发动机的发展趋

5、势。顾名思义，这台发动机是由涡轮增压与机械增压相结合而生，T代表涡轮增压和和机械增压，S代表燃油分层燃烧，I代表缸内直喷。从技术上讲TSI与FSI是同一家族，缸内直喷的工作原理相同，由于加入了增压技术，TSI比FSI更先进，属于大功率、低转速大扭矩的发动机。加入增压器后与普通直喷技术相比，TSI发动机拥有更小的体积和更出色的动力表现和节油优势。 那么为什么要同时采用机械增压和涡轮增压来向发动机提供高压进气呢？在性能上究竟有哪些过人之处呢？下面将做详细分析。1.1 废气涡轮增压器 大众TSI系统采用径流式涡轮增压器，该增压器是由离心式压气机、径流式涡轮机两个主要部分以及支承装置、密封装置、冷却系

6、统和润滑系统所组成。1.1.1 结构简介（一）离心式压气机的基本结构及气体流动 离心式压气机，一般有进气装置、工作轮、扩压器、出气涡壳组成，（如图）。 空气沿着进气装置进入，使气流均匀地流进工作轮，进气装置多采用收敛形轴向进气，气流速度略有增加，压能和温度略有下降。气流从工作轮中央流入叶片组成的通道，由于工作轮转动，气流在通道中受到离心力压缩并被甩到工作轮外缘，空气从旋转地工作轮得到能量，只是空气的流动速度、压力和温度都有所增加，尤其是流动速度增加较多。气流速度提高以后进入扩压器，扩压器是一个断面渐扩的通道，气流进入后速度降低，压力和温度都升高，气流将在工作轮中得到的动能在扩压器中转变为压力能

7、。 出气涡壳收集从扩压器流出的空气，并继续将动能转变为压力能。出气涡壳分为等截面和变截面两种结构形式，变截面的气流损失小，但制造困难。等截面的流动损失较大，但制造容易。 进气装置主要有两种形式，一种是轴向进气装置，宁一种是径向进气装置。轴向进气装置气流损失较小，多用于小型增压器。径向进气装置由于气流流向转变，流动损失较大，多用于大型增压器。 工作轮有一篇和轮盘组成，它有封闭式、半开式和星形式三种结构形式。按工作轮叶片形状分为径向叶片、后弯叶片、前弯叶片等几种，其中途锐采用的是径向叶片。 扩压器分为无叶扩压器和有叶扩压器两种。无叶扩压器结构简单，但扩压度小，气流损失大，常用于小型增压器。有叶扩压

8、器扩压效果好，流动损失小。（二）径流式涡轮机涡轮机主要有进气涡壳、喷嘴环、工作轮及出气道等组成，（如图）。一个喷嘴环和一个工作轮组成涡轮的一个级，废气涡轮增压器中常采用一个级的涡轮成为单级涡轮。 喷嘴环，其上装有许多导向叶片，构成渐缩形通道。废气从这里被引入工作轮。其材质采用耐高温、抗腐蚀的合金钢，可用铸、锻件机械加工或板材冲压成型。喷嘴环可以有整体式和装配式两种结构形式。 工作轮，它是把从喷嘴环出口喷出的高速废气的动能和压力能转变为机械功的场所。工作轮的叶片与轮盘做成一体，多采用精密铸造成型。叶片的叶型大都采用抛物线。其形式有半开式和星形两种。 涡轮进气壳，其作用是把发动机与增压器连接起来，

9、将废气经过整理引导到喷嘴环的方向，并按喷嘴环进口形状均匀地进入喷嘴环，以减少流动损失，充分利用废气能量。涡轮进气壳的流通截面按一定规律变化，表面要光洁。其结构可分为轴向、切向、径向三种进气形式，进口可为一个或多个。 涡轮出气道，涡轮出气道是将做了功德废气引出增压器，他还起支架的作用，流道要求光洁、平滑，有的带有冷却水套。 涡轮轴，涡轮轴是将涡轮工作轮和压气机工作轮连接起来，起传递转矩的作用，工作轮与轴的连接方式有整体式和装配式两种。（三）支承装置涡轮叶轮、压气机叶轮、锁紧螺母及密封套等零件装在一根轴上，构成涡轮增压器的转子。涡轮叶轮和压气机叶轮广泛采用背对背轴承内置结构，这种结构不影响压气机进

10、口和涡轮出口的流道，气流通畅。涡轮的高温对压气机影响小，平衡性好。涡轮叶轮加工后，用氩弧焊、摩擦焊、电子束焊等方法与轴焊接成一体，再最后加工、动平衡。转子的动平衡精度和轴承的结构是车用小型高速度涡轮增压器可靠性的关键。 小型增压器转子转速每分钟高达二十万转，故现代车用涡轮增压器都采用浮动轴承。浮动轴承实际上是套在轴上的浮动环，环与轴，以及环与轴承座之间都有间隙，形成两层油膜。工作时，轴承本身也转动，内、外层油膜不但起减振和阻尼作用，而且可降低轴与轴承的相对速度，有利于减小油膜的漩涡和油层间的切线速度。 浮动轴承分整体式和分开式两种。整体式浮动轴承是增压器的转子间只用一个轴承，其结构简单，零件少

11、，止推轴承大为简化。但工艺要求高，旋转惯性大。分开式浮动轴承是在转子内侧的两边各放一个轴承，其尺寸小，旋转惯性小，加工简单，在小型增压器上应用较多。（四）密封装置 为阻止机油窜入涡轮和压气机的气体流通部分以及高压空气和高温燃气窜入润滑油岛内，在中间体内设有既能封油，又能封气的活塞环密封装置。活塞环分别装在涡轮和压气机端的密封环槽中。这样可防止高温燃气窜入轴承后，使其工作温度上升，引起机油结焦或烧毁轴承，导致降低涡轮增压器效率；同时也避免了机油的窜入导致的堵塞与污染压气机及通往内燃机的进气管和附件。（五）冷却、润滑系统 来自发动机润滑系统主油道的机油，经增压器中间体上的机油进口进入增压器，润滑和