节能新技术PK混合动力车系列之TSI+DSG

2011-11-17 15:15:21来源: 电动车时代网

 在下周就要开幕的广州车展上,大众汽车打出了“Think Blue. 蓝-创未来”的主题,其仰仗的便是“独步天下”的TSI(涡轮增压)+DSG(双离合自动变速器)。据介绍,搭载了TSI+DSG的车辆节油率可达20%-25%,如大众迈腾2.0(官方定价16.38万-30.18万)百公里油耗为8.3升,高尔夫1.4TSI甚至可以达到3.07升。这样的成绩使得一向以节油著称的丰田汽车也黯然失色(同级别的丰田凯美瑞2.4自动挡为10.3升,普通版售价21.48万-2.38万),即使与第七代凯美瑞混合动力版(报价31.98万-36.48万,百公里油耗6.0升)比起来也仍然竞争力十足。

大众高尔夫7

  作为第一家在中国市场推广行业领先的TSI+DSG动力总成技术的合资车企,一汽-大众经过两年来的努力,已经将TSI+DSG打造成一个代表着创新科技、节能环保、动力澎湃的技术品牌。据悉,本届广州车展上,一汽-大众大众品牌100%的参展车型采用行业领先的TSI+DSG动力总成。大众对TSI+DSG技术为何如此推崇呢?

  TSI+DSG技术的“前世今生”

  同样的T,不一样的动力技术

大众1.4TSI发动机

  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。

  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。

  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。

  DSG变速箱,涡轮增压发动机的同步技术

大众DSG变速箱原理图

  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。

  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。



比亚迪的1.5Ti+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)。

比亚迪带领自主品牌叫板混合动力

比亚迪G6 电动车时代网配图

  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。

  突破自主技术瓶颈的TID,也就是比亚迪第二代动力总成,已经搭载在比亚迪G6上,该车已经在湖南上市。从实销情况来看,该发动机都能满足小排量、大供应、低油耗的要求。1.5TID发动机将涡轮增压技术体现得淋漓尽致。比亚迪的第二个技术是缸内直喷技术,燃油直接喷在缸内,达到了喷油的及时准确,大大地降低了燃油与消耗。此外,比亚迪发动机还采用液压挺柱技术,有效地发动燃油经济性。另外,比亚迪还采用全铝合发动机,与原来的铁缸比较,减轻了10公斤左右。质量轻、发热快的优势都得到了充分体现。

  比亚迪的双离合器有六挡。“和其他工厂不一样的是我们是磨齿,使得噪音降低到最大限度,还实现手自一体。驾驶员可根据各种路面的情况随心而动,这款发动机还配合了一款手动六挡变速器,以达到节能环保的目的。”比亚迪第十七事业部总经理张金涛透露说:“比亚迪和国马瑞利、博格华纳、皮尔博格、舍弗勒等际一流的厂商进行了合作,我们这款发动机在上海车展的时候受到了好评,获得了最佳发动机的大奖,最后经过三年的跟踪,三年的产品开发,汲取众家之长,继承创新,比亚迪1.5TID双离合自动变速器达到了精心研发、精湛工艺、精益制造、精英首选,一定会有优异的市场表现。”

  总经理侯雁表示,继S6后,G6将是第二个款车使用TID的发动机的车型。“目前来说,自主品牌中,拥有涡轮增压,还有双离合器技术,比亚迪是独此一家。在国际上,也只有大众同时拥有这些技术。”

  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。而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。

  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。

关键字:节能  系列

编辑:电动车 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2011/1117/article_4701.html
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