一 Vairable Valve Timing-可變氣門正時

   使用凸輪軸作為開關(guān)進(jìn)排氣門裝置的傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)因先天限制之故，發(fā)動機(jī)要有最佳動力輸出，各個轉(zhuǎn)速區(qū)間需要的進(jìn)排氣門開關(guān)時間其實并不相同；例如在怠速為了讓發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，燃燒室殘余廢氣要盡量減少，進(jìn)氣門需晚開晚關(guān)；高轉(zhuǎn)速需大馬力，排氣門晚開晚關(guān)好讓爆發(fā)在活塞上作用時間盡量延長....等等。傳統(tǒng)的作法是，依據(jù)發(fā)動機(jī)的市場定位與用途，設(shè)定一個折衷的固定正時(這也是為何會有改裝"高角度凸輪軸"的原因)。

   VAG的這套可變正時裝置可以在發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)時調(diào)整凸輪軸與尺盤之間偏移角度，解決部分上述設(shè)計難題(但凸輪軸總行程不變)。它的原理是在凸輪軸與尺盤之間加一個調(diào)整器，這個調(diào)整器實質(zhì)上是一個雙向油路環(huán)型油路裝置，電磁閥用來導(dǎo)引機(jī)油流向來調(diào)整尺盤與凸輪軸之間的偏移角度，進(jìn)而調(diào)整正時的提前或延后。至于角度的提前或延遲，監(jiān)理計算機(jī)會依據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣質(zhì)量及溫度、冷卻水溫，比對儲存在計算機(jī)中的程序參數(shù)

   后運算出結(jié)果。曲軸位置感應(yīng)器感應(yīng)曲軸偏移的角度，如果偏移量(偏移量由機(jī)油壓力驅(qū)動)太大，計算機(jī)會指示電磁閥讓機(jī)油壓力反向流動，如此反復(fù)調(diào)整。具有本裝置的發(fā)動機(jī)目前有福斯的2.8V6, 2.3V5, W8, W12。

二 W系列發(fā)動機(jī)Volkswagen

   這個系列的發(fā)動機(jī)是由2個V型狹夾角(15度)發(fā)動機(jī)組合而成，2個V型氣缸再以72度夾角組合，從側(cè)面看來宛如W字故以此為名。VAG旗下的W發(fā)動機(jī)目前有W8與W12兩款。右圖是W與傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)在氣缸排列構(gòu)型上的差異。

   W發(fā)動機(jī)的曲軸箱分為上下2個部分，容納活塞的上半部由硬度高的「過共析鋁硅合金(AlSi17CuMg)」制成；承受較大應(yīng)力與震動并支撐曲軸的曲軸箱下半部由鋁合金制成，與曲軸直接接觸的軸承由硬度極高的灰鑄鐵制成。曲軸箱裝置有上下兩支反向平衡軸以進(jìn)一步降低運轉(zhuǎn)震動。

   W發(fā)動機(jī)有兩個鋁材質(zhì)氣缸蓋，每個氣缸蓋有兩支凸輪軸控制每缸四個進(jìn)排氣門。凸輪軸的驅(qū)動由鏈條帶動，W8與W12都有連續(xù)式可變氣門正時裝置，可在各轉(zhuǎn)速曲間微調(diào)氣門開關(guān)時間。

三 TDI(Turbo-charged Direct Injection)

   顧名思義就是采直接噴射的渦輪增壓柴油發(fā)動機(jī)，TDI是專門用在轎車上的柴油發(fā)動機(jī)，有別于商用車用柴油發(fā)動機(jī)的吵雜粗造，它的運轉(zhuǎn)平順噪音低，已相當(dāng)接近汽油發(fā)動機(jī)的水準(zhǔn)，且仍保有柴油發(fā)動機(jī)低油耗與大扭力的特色。

   傳統(tǒng)的噴射系統(tǒng)，噴油嘴將燃油噴入進(jìn)氣歧管與空氣混合后，再吸入燃燒室內(nèi)壓縮點燃。直接噴射則是將燃油直接噴入已壓縮的氣缸內(nèi)，其優(yōu)點是在點燃引爆前才噴入燃油可以得到接近完美的理論值混合比，油耗因而可以大幅降低（許多汽油發(fā)動機(jī)也開始使用這項技術(shù)，不過汽油的燃點較柴油低，要克服諸如爆震，排氣含過多氮氧化合物等技術(shù)問題）。TDI發(fā)動機(jī)的馬力輸出雖然不起眼，扭力平均來說卻比相同排氣量的汽油發(fā)動機(jī)高出約50%，這表示在走走停停的行車環(huán)境中車子的油門反應(yīng)快比較好開。

   97年出現(xiàn)每缸四氣門V型6氣缸的TDI，至此TDI開始多氣缸多氣門的方向發(fā)展。搭配加高的噴油壓力使得多缸TDI的馬力輸出逐漸接近相同排氣量的汽油發(fā)動機(jī)。例如搭載于A4與A6上的2.5TDI就有150hp的最大馬力（每缸四氣門，噴油壓力為1500bar，并使用量產(chǎn)車上極罕見，屬于高科技的葉片角度可調(diào)渦輪增壓器）與V6 2.4的165hp相比已相差無幾，新版的2.5TDI更有180hp/370Nm的驚人輸出，而新發(fā)展的V型8氣缸3.3升TDI更可輸出225hp/480Nm。根據(jù)歐盟標(biāo)準(zhǔn)它們的油耗分別是每100公里消耗8與9.7升，廢氣排放也符合最新標(biāo)準(zhǔn)�？梢哉f是最省油的高性能發(fā)動機(jī)。

四 VR6發(fā)動機(jī)

   在VAG集團(tuán)計劃將福斯汽車推向高級車級距的同時，福斯許多骨子里流著國民車血液的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)面臨了被汰換的命運。

  少數(shù)例外之一就是傳奇的VR6，不僅如此，由VR6衍生而來的VR5,W8,W12等各式衍生發(fā)動機(jī)，在VAG集團(tuán)高級化過程中將扮演非常吃重的角色。

   VR6設(shè)計搭載于旗艦或跑車車款中，為了縮小體積，它的氣缸夾角狹小到只有15度，傳統(tǒng)V6發(fā)動機(jī)則呈60度甚至90度夾角。從上圖可以清楚看到氣缸夾角的狹�。挥捎趭A角小，傳統(tǒng)V6上分離的兩個氣缸蓋便被整合在一起，機(jī)械機(jī)構(gòu)得以大幅簡化，降低了制造成本也減少需要的空間。

   拜大排氣量之賜，VR6的扭力輸出非常充沛，在行路表現(xiàn)上有行云流水的順暢感。甚至與問世時間晚許多的1.8T比較起來還有略勝一籌之處，�？墒窃缙诿扛�2氣門的VR6的運轉(zhuǎn)平順度只有四缸發(fā)動機(jī)的水準(zhǔn)，經(jīng)過多氣門化等種種精致化改良后(即Bora/Golf4上的V6)，雖然仍比不上大夾角V型發(fā)動機(jī)，但已有極可觀的進(jìn)步。難能可貴的是，VR6沒有新發(fā)動機(jī)常有的可靠度的問題；盡管研發(fā)過程并不順利，預(yù)定問世時間一再延遲，VR6的可靠度卻有超越傳統(tǒng)老四缸發(fā)動機(jī)的高水平表現(xiàn)，后續(xù)衍生型式也保有相同的水準(zhǔn)。

五 Turbocharger

   一般自然進(jìn)氣發(fā)動機(jī)所需的空氣是藉由活塞向下移動所產(chǎn)生的真空吸力，向大氣中"吸收"進(jìn)入發(fā)動機(jī)的；隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的提升，空氣還來不及充滿燃燒室前，進(jìn)氣門就已經(jīng)關(guān)閉的情形會越來越嚴(yán)重，也就是容積效率(Volume efficiency)會越來越差。渦輪增壓器Turbocharger的功用就是用強(qiáng)迫的方式將空氣硬擠入燃燒室內(nèi)，徹底消除容積效率會隨著轉(zhuǎn)速提高而逐漸降低的問題，讓燃燒室內(nèi)每單位體積充滿更多的氧分子與油氣，來提升動力輸出。

   雖然使用渦輪增壓可以解決容積效率的問題，但是灌入發(fā)動機(jī)的空氣壓力不可太高，否則發(fā)動機(jī)將嚴(yán)重受損。所以增壓器上面都會有旁信道的裝置，它的工作原理如左圖所示：進(jìn)氣歧管內(nèi)的增壓壓力高過一定的程度，便會迫使旁通閥打開，讓一部份廢氣從旁信道排出，以降低增壓壓力。在比較先進(jìn)的發(fā)動機(jī)監(jiān)理系統(tǒng)上(如A4/B5)，旁通閥由監(jiān)控計算機(jī)控制，不再是單純的機(jī)械裝置。

六 Adjustable Turbocharger

   發(fā)動機(jī)動力輸出的特性相當(dāng)程度決定于增壓器的尺寸大��；就是小增壓器雖然能夠提供在發(fā)動機(jī)低轉(zhuǎn)速時提供良好的反應(yīng)，卻會在發(fā)動機(jī)邁入高轉(zhuǎn)速時限制發(fā)動機(jī)輸出功率；大增壓器雖然可以幫助發(fā)動機(jī)輸出較大的功率，但發(fā)動機(jī)在低轉(zhuǎn)速卻達(dá)不到需要的動力輸出(增壓遲滯現(xiàn)象)。

   可調(diào)式增壓器可以部分改善這個先天缺陷；它的作動原理如上圖所示，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低時(如右上小圖所示)，可變?nèi)~片改變角度使信道便窄，讓廢氣速度變高，渦輪速度一高增壓壓力也可以提升，所以發(fā)動機(jī)在低轉(zhuǎn)速也可以有理想的動力輸出；發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提高時，可變?nèi)~片也會逐漸改變角度，讓信道變寬降低廢氣速度，和緩增壓壓力。所以可調(diào)式增壓器不需要旁通閥(如左上圖所示)，可調(diào)葉片可也配合發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提供最佳的增壓壓力。除了上述的優(yōu)點之外，可調(diào)式增壓器還有下列優(yōu)點：

   ·排氣回壓力低，可改善高轉(zhuǎn)速時的油耗。

   ·發(fā)動機(jī)隨時保持在最佳增壓狀態(tài)，可降低排放污染。

七 FSI直接噴射系統(tǒng)

   傳統(tǒng)的燃油噴射系統(tǒng)將燃油噴于進(jìn)氣道， 再由活塞吸入燃燒室內(nèi)。 直接噴射系統(tǒng)的噴油嘴直接裝置于燃燒室上，燃油直接噴射于燃燒室中，如此燃油的霧化可以達(dá)到最佳化，燃油也不會再凝結(jié)在進(jìn)氣歧管中形成浪費，汽油的燃燒可以達(dá)到理論上稀薄燃燒的理想程度。不過VAG的這套FSI系統(tǒng)又以控制進(jìn)氣氣流的方式更進(jìn)一步提升燃燒效率。

   請注意右圖下的"Stratified-charge operation"在進(jìn)氣道上有一個類似節(jié)氣門的活瓣物體，空氣流過該活瓣后會形成紊流，燃油在活塞的壓縮行程中注入燃燒室內(nèi)，這道紊流加上在壓縮行程注入燃油形成混合氣會在火星塞附近聚集的效果，混合氣燃爆后廢氣周圍還會形成一圈未燃?xì)怏w，隔離廢氣與汽缸壁，發(fā)動機(jī)效率可因此提升。在Stratified-charge operation中空氣與燃油的質(zhì)量比可達(dá)驚人的4，這是稀薄燃燒發(fā)動機(jī)的新里程碑。Stratified-charge operation適用于中低轉(zhuǎn)速，當(dāng)于發(fā)動機(jī)需全力運轉(zhuǎn)的高轉(zhuǎn)速會切換為Homogenbetrieb operation，此時活瓣會完全開啟，燃油會在活塞向下移動吸氣時噴入，整個行程無異于其它直接噴射系統(tǒng)。

造就FSI的成就的另一個因素是高達(dá)110bar的汽油壓力(一般噴射系統(tǒng)多在5bar以下)，讓燃油得以在瞬間完全霧化。稀薄燃燒發(fā)動機(jī)的最大缺點是會排放大量的NOx氮氧化合物，F(xiàn)SI在觸媒轉(zhuǎn)換器之后加了一個很特別的"氮氧化合物專用觸媒"，用來將氮氧化合物轉(zhuǎn)化為氮氣與氧氣，配合一般觸媒上的2個含氧感應(yīng)器，以及氮氧觸媒上面的溫度感應(yīng)器與氮氧感應(yīng)器，來嚴(yán)密監(jiān)控排放廢氣。

FSI首先運用于4缸2升發(fā)動機(jī)，它源自于20V 2.0發(fā)動機(jī)，但為了空出安裝噴油嘴的空間，每個汽缸少了一個氣門而成為4個氣門，汽缸本體則完全不變。