3 TDI發動機

2.0 TDI發動機

TDI發動機采用渦輪增壓中冷和柴油直噴技術，所謂柴油直噴是把燃料直接噴射到主燃燒室，而不是以前常見的噴射到預燃燒室內。柴油直噴技術以前在大型柴油機中出現過，經過改進和細化，后來逐漸應用到乘用車柴油機上。與大眾以往柴油機相比，TDI發動機擁有許多優勢。

電控燃油噴射系統帶來更大的功率、更少的炭煙排放、更小的噪聲和更佳的經濟性。在大眾的TDI發動機上，噴油時間和噴油量都由電腦控制，而以前的柴油機采用機械控制方式。冷起動按鈕已經消失，相應的操作由發動機自動完成。

TDI發動機上的Garret VNT15可變截面渦輪增壓器使增壓技術達到一個新的臺階，它有更快的響應（盡管以前機型的增壓滯后現象也比較輕微），起效范圍更加寬廣，同時不會造成排氣背壓過高的問題。在大眾的TDI發動機中，增壓響應被控制在0.25秒內，駕駛人根本感覺不到增壓滯后的存在。

電子排放控制包括EGR（廢氣再循環），有效地降低了氮氧化物的排放，從前大眾柴油機上沒有該裝置是由于機械控制很難做到非常恰當。噴嘴設計的改進和噴油壓力的提高意味著噪聲和排放的降低，兩段式噴口設計使壓力增加平緩并降低了發動機工作過程中的敲擊聲。

一體式燃燒室比以前的預燃式燃燒室減少了熱量損失，冷起動變得更容易，以前選裝的缸體加熱裝置也沒有必要再安裝了。即使在零下10℃，新加熱塞設計能使加熱周期縮短10秒。一體式燃燒室允許更低的壓縮比（18.5：1或19.5：1對老機型的22：1或23：1），可以降低發動機的噪聲和振動，進而提升耐久性。

TDI發動機的燃油系統有自己的特征，現在有三種燃油噴射系統，首先是分配泵系統，由燃油泵向噴嘴順序供油（舊機型油壓在93.1兆帕，新機型壓力更高），噴油時間和噴油量都由電腦控制。大多數大眾TDI發動機使用博世VP 37電控分配泵，通常它安裝在發動機前端，由正時帶驅動。分配泵和噴嘴之間是高壓鋼油管。這一系統應用在66千瓦（90馬力）和73.5千瓦（100馬力）的1.9升4缸發動機上，還有2.5升5缸機以及110千瓦（150馬力）的2.5升V6發動機上。在分配泵內，燃油首先通過葉片提升壓力，隨后旋轉柱塞泵把壓力進一步提升并按順序把燃油送到每一缸噴油。每個噴嘴包含帶回位彈簧的活塞，一旦燃油壓力超過設定值，噴口即打開。5個噴口直徑極小。回位彈簧按兩級工作，即預噴在低壓下進行，主噴則在高壓下進行。主噴可以在混合氣點火后繼續進行，有效地降低了發動機的噪聲。提高燃油噴射壓力可以顯著地改善排放水平，例如上一代奧迪A4 TDI發動機把噴射壓力提升到136.8兆帕，把排氣顆粒水平降低了20%。所付出的代價是把燃油泵中的柱塞加粗1毫米。

其他大眾TDI發動機，如84.5千瓦（115馬力）和110千瓦（150馬力）的1.9升4缸發動機，1.2升和1.4升3缸機采用泵噴嘴技術，在這些發動機上，每缸有自己的小型高壓燃油泵，由進排氣凸輪軸驅動，泵噴嘴由低壓葉片泵供油，當活塞接近壓縮行程的上止點時，泵噴嘴的主泵活塞受到激發，但噴油量由附在其上的電磁閥控制，多余油量由旁通閥流回。電磁閥通電時，旁通閥關閉，燃油以高壓形式通過噴嘴噴出，要停止噴油，只要將電磁閥斷電，燃油即從旁通閥回流。噴油時間就是電磁閥開啟時間，且每缸的燃油噴射是獨立完成的，便于精確控制。

最后一種是高壓共軌噴射系統，它的概念有點類似于汽油機噴射系統，只不過油軌內的壓力提高了很多倍。中央油泵把高壓油送入油軌，在油軌上對應每缸有相應的電磁閥控制燃油進入噴嘴。盡管說起來簡單，但超高壓使系統建造并不容易。這套系統應用在2.5升V6發動機上和3.3升V8發動機上。

渦輪增壓器的作用是增加發動機的進氣量，使功率和轉矩都有較大幅度的增長。它工作起來就像一臺微型航空發動機，渦輪位于柴油機排氣系統上，把排氣能量轉換成旋轉動能，驅動壓縮機把更多的進氣送入燃燒室。增壓器與發動機沒有任何的機械連接，因此不會消耗發動機的能量，其潤滑和冷卻由發動機上引出的機油來完成。

一般來講，柴油機對于車輛性能的貢獻在于強大的低速轉矩。如奧迪A62.5升TDI發動機的最大轉矩達到了370牛·米，配合渦輪增壓器，最大功率也達到了133千瓦，對比奧迪A62.8升汽油機的相應數據280牛·米和140千瓦，發動機的動力已經很強大了，但漂亮的數據并不代表一切。在加速測試中，2.5TDI的0到100公里/小時加速時間為9.5秒，比2.8升汽油機車型多出1.1秒，終點檔位升到3檔，轉速為3700轉/分，低速大轉矩的優勢沒能很好地體現。但這并不說明柴油機缺乏力量，也不是功率跟不上，主要是柴油機的安全轉速比汽油機低，加速過程中的換檔間隔高于汽油機所致。雖然全節氣門起步加速成績不十分突出，但裝配柴油發動機的奧迪在路上行駛時的加速感良好。另外，柴油機的低油耗是另一個賣點。

TDI 發動機的催化轉化器 顆粒捕捉器

3.0升TDI發動機尾氣處理系統

帶泵噴嘴的1.9升柴油機

3.0升V6發動機上的高壓共軌系統

V8 TDI發動機構造圖

4.0升V8發動機的渦旋進氣

裝V8 TDI發動機的A8轎車