TSI+DSG时代来临？两大热门技术解析

ksj7341 · 发表于 2011-10-26 19:38

几年前，大众TSI+DSG（涡轮增压缸内直喷发动机+双离合变速器）还是个新鲜词汇。而今天，这两项技术已经在大众几乎所有车型上搭载使用，变得越来越普及。不仅如此，越来越多的车企也开始推出与大众技术类似的涡轮增压发动机（与大众的TSI是有区别的，下文详述）以及双离合变速箱。奇瑞的2.0TCI、比亚迪的1.5Ti、长城/华晨/长安的1.5T发动机还有吉利的1.3T发动机，都已经上市或者即将上市。双离合变速箱方面，吉利几年前收购了澳大利亚的DSI变速箱公司，推出DSG变速箱是早晚的事情。而后来者比亚迪居然不声不响的将DSG变速箱推向了市场，比亚迪G6更是搭载了Ti+DCT双技术上市，直接向大众的当家绝技挑战。（DSG和DCT都是双离合变速箱的意思）
既然都在推崇新技术，那么各家企业之间是否又有差别呢？自主品牌与大众、通用等外资方面，又有什么不同之处呢？要了解这些，我们还要从这两项技术的起源说起。
同样的T，不一样的动力技术 虽然涡轮增压发动机这几年才开始普及，但它却并非是一个新东西。且不说这项技术在国外早已被发明出来，即使在国内的汽车改装市场，涡轮增压也早已被应用开来。在改装更为流行的南方地区，加装一个涡轮增压器非常常见。从这一点上我们也能看出，车企推出涡轮增压发动机并非多么难的事情，更何况现在国际上几大著名的涡轮增压配套厂商（博格华纳、霍尼韦尔等）都正在加紧争夺国内增压器市场。有了它们强大的技术支持，国内汽车企业推出增压自然更不是什么难事了。

图：大众的“万金油”发动机1.4TSI

不过，增压发动机的稳定性是所有车企面临的最大挑战。时至今日，这一点依然会困扰很多车企。这就是为什么涡轮增压被发明出来这么久，但却没有大面积被推广。
今天，环境压力让很多车企在涡轮增压发面投入重金，国际零部件巨头也在稳定性方面有了重大突破。因此，涡轮增压技术才逐渐应用开来。在中国市场，涡轮增压的始作俑者非大众莫属。我们普通网友对于涡轮增压技术的认识，恐怕多数都是从大众的TSI开始的。

图：长城腾翼C50上搭载的1.5T
TSI一词，始于大众，也可以说专属于大众，其他厂家使用的名称不一，奇瑞叫TCI，比亚迪叫Ti，另外的直接叫T。虽然都带T,但技术却并不是完全相同的。TSI它并不仅仅是涡轮增压的意思，只是涡轮增压对发动机动力性能影响最大。TSI中的T代表的是涡轮增压Turbocharger，而SI原来则是FSI（ Fuel Stratified Injection）的缩写，其含义是燃油直喷加分层技术。如果没有分层技术，也可以称之为DI（Direct Injection）。在大众TSI还未被广泛宣传之前，也有企业推出叫做TDI的发动机，它的含义是增压直喷发动机。它与当时大众TSI的差别，就在于分层技术上。分层技术的含义是，燃油在被直接喷射到气缸内时，每个做功过程分成两次喷油，第一次喷油量较少，缸内混合气初步混合；第二次在即将点火之前喷油，此时喷出的油气仅仅围绕在火花塞附近，让火花塞能够正常点燃缸内混合气，然后火焰逐渐蔓延到整个燃烧室。

图：比亚迪的1.5Ti+DCT变速箱

从分层燃烧技术的原理可以看出，它的主要作用是在不影响发动机动力性能的情况下达到节油的目的。通过几次喷油，燃烧室内火花塞周围部分燃油较浓，而外围燃油较稀。很显然，这种技术对于喷油量的控制要比普通的进气歧管喷油以及普通的直喷要精确得多。所以，要想引入分层技术，对于喷油嘴、电控以及油品都有非常高的要求。

                                       图：华晨的1.5T发动机
   因此，说到这里，我们应该能够大体明白大众汽车当家发动机技术——TSI与国内其他车企涡轮增压技术的主要区别就在于有没有直喷以及直喷的方式上。不过，分层燃烧技术在到中国来之后被取消掉了，其主要原因就是国内的油品质量普遍不够高。燃油中所含的各项杂质会堵塞精确度很高的分层燃烧发动机喷油嘴，导致发动机性能大幅下降，无法达到预期效果。                      图：天津一汽也有1.4T，不过是不大众的1.4TSI
   小结一下，各家企业在涡轮增压技术上的差距主要体现在：第一，是否具备燃油直喷技术，直喷发动机能够提升燃烧效率，动力和经济性相比普通发动机都有大约5-10%的提升；第二，在增压和直喷技术都具备的情况下，零部件的精度也会大幅影响最终的性能；第三，电喷技术的控制精度也是影响增压发动机性能的重要因素。当然，这可以通过采购更加精密的喷油嘴来解决问题，不过也就意味着更高昂的成本。而企业以及电喷供应商的技术水准只能依靠不断的经验积累来完成。
   所以，虽然国内企业在近几年都将它们的增压发动机推出来，但毫无疑问，在性能指标上与大众等企业的水准相比还是有一定的差距的。这种差距，只能用时间和不断积累的经验来填补。

ksj7341 · 发表于 2011-10-26 19:39

DSG变速箱，涡轮增压发动机的同步技术
DSG双离合器变速箱是这几年变速箱领域的一大发展方向。目前，国内多数厂家在自动变速箱领域主要是向这个方向发展。而以日产、奇瑞为代表的厂家，则在大力发展平顺性更加优异的CVT无级变速箱。在中大型发动机的配套上，包括大众、奥迪、宝马也都主要倾向于应用CVT无级变速箱。CVT无级变速箱的优劣，主要取决于电子控制方面，搁下不谈。这里主要说一下更加热门的DSG变速箱。

                                    图：大众DSG变速箱原理图
   DSG双离合器变速箱可以理解为更加先进的AMT自动变速箱。AMT自动变速箱是手动变速箱的机电化产物，通俗的说，它就是将手动变速箱的换挡工作，交由电子控制单元去负责，AMT变速箱的好与坏，主要取决于电子控制单元的软件控制精度。而DSG变速箱，则可以看做是两套AMT自动变速箱的结合体。一套负责1、3、5等奇数档位，另外一套负责2、4、6等偶数档位。
   无论是干式双离合器变速箱，还是湿式双离合器变速箱，其区别主要在于离合器的工作情况不同，而换挡的基本原理是一样的。相对于AMT变速箱的优异之处是，在一套变速齿轮工作时，另外一套齿轮已经处于闭合状态，换挡工作只需要离合器的操作即可。比如，1档在工作的时候，2档处于闭合状态。离合器松开一档便可直接换到2档，换挡完成。而普通的变速箱则需要先后完成离合器松开、齿轮换挡、离合器闭合三个步骤。这样能够节省大量的换挡齿轮变动时间，同时让整车的换挡也变得更加平顺。

                  图：吉利收购的澳大利亚DSI出产的纵置和横置DCT变速箱
   由于双离合器变速箱没有自动变速箱的液力变矩器，所以它的平顺性就在先天性上就很难达到普通的自动变速箱的高度。不过，电子控制技术经验的日益丰富，已经基本解决了这个问题。
   为什么一般只有增压发动机才会匹配DSG变速箱呢？这其中的原因是，双离合器没有液力变矩器，发动机输出扭矩不能被放大，所以换挡时就完全依靠发动机的扭矩输出。普通的手动变速箱，可以通过离合器的半联动来解决这个问题，而双离合器变速箱则需要有更大扭矩的发动机来解决问题（当然，也可以通过电子控制让普通的发动机转速升至更高来解决换挡扭矩不足的问题，但如此以来油耗又难以控制）。所以说，DSG变速箱是涡轮增压发动机的同步技术。两者结合起来，才能发挥最佳效应。
   综上，DSG技术的最大优点就是换挡快、操控性能强，同时还能达到省油的目的。而它的缺陷就是对发动机本身有一定的要求，不是所有的发动机和车型都适合DSG变速箱。这或许是这项技术被推广开来的最大限制。相信随着技术的发展，这个问题将来也会得到完美的解决。
   通过以上的初略分析，我们基本上能够看出，在混合动力和纯电动车不能大量普及的情况之下，涡轮增压、缸内直喷以及DSG变速箱技术，是未来传统能源汽车油耗下降的关键技术。这也是现在国内大多数厂商都在力推这些技术的原因。日系车企最近在接受媒体采访时，也表示正在将这些技术带到中国来。可以想象，谁能够在这些技术上占得先机，谁未来就能够在市场上占得先机。