汽油机缸内直喷技术GDI

国外GDl发动机技术特点及发展趋势汽油缸内直接喷射式（GD I ）发动机，是上世纪90年代末国外内燃机研究与开发中最引人注目的发动机。

专家们认为，GDl发动机的出现使汽车发动机技术进入了一个崭新的时代。

它将在21世纪取代传统的汽油机和柴油机而成为轿车最理想的动力装置。

1总体发展动向传统的汽油发动机，是将燃油喷射到进气管中，与空气混合后再进入气缸内燃烧。

而GD I发动机的工作特点是，将燃油直接喷入气缸，利用缸内气流和活塞表面的燃料雾化效果达到燃烧的目的。

据有关资料介绍，GDl发动机在工作的均匀性及全负荷下的性能方面都有极佳的表现，而且使汽油机的冷车工作不稳定性问题也有了显著的改善。

此外，GDl发动机还有实现分层燃烧的特点，可使燃油经济性大大提高。

G D I发动机与一般汽油发动机的主要区别在于汽油喷射的位置，目前一般汽油发动机上所用的汽油电控喷射系统，是将汽油喷入进气歧管或进气管道上，与空气混合成混合气后再通过进气门进入气缸燃烧室内被点燃作功；而GD I缸内喷注式汽油发动机顾名思义是在气缸内喷注汽油，它将喷油嘴安装在燃烧室内，将汽油直接喷注在气缸燃烧室内，空气则通过进气门进入燃烧室与汽油混合成混合气被点燃作功，这种形式与直喷式柴油机相似，因此有人认为，GDl汽油发动机是将柴油机的形式移植到汽油机上的一种创举。

缸内喷注的关键在于产生与传统发动机不同的缸内气流运动状态，通过技术手段使喷射入气缸的汽油与空气形成一种多层次的旋转涡流。

因此GDl采用了立式吸气口、弯曲顶面活塞、高压旋转喷射器等三种技术手段。

目前，各国的汽车公司都在大力开发和采用这种技术先进、性能优异的产品。

日本三菱汽车公司一直处于领先地位。

自1996年8月率先向市场投放第一台 GDl发动机以来，三菱公司先后又开发出了多种不同类型的GDl发动机，即 2.4L四缸机、3. OL六缸机和3. 5L六缸机，它们己分别装用于四种中、大型轿车投放市场。

近年来，该公司又推出多种GDl新机型:4. 5L的V8机、L 5L的直列四缸机和O. 66L的直列三缸机。

汽车发动机：发动机缸内直喷工作原理
汽车发动机是汽车的心脏，而发动机缸内喷油技术在汽车发动机中占据了重要的位置。

那么，发动机缸内直喷工作的原理是什么呢？
发动机缸内直喷技术，又称为汽油直喷技术，是一种先进的汽车喷油技术。

该技术采用了高压喷油系统和电脑控制，实现了发动机缸内直接喷油，使汽车发动机的性能和效率得到了大幅度提升，同时也减少了污染排放。

发动机缸内直喷的工作原理可以简要概括为以下几个步骤：
第一步：高压油泵将汽油从油箱中抽取并压缩至高压状态。

第二步：高压油泵将压缩后的汽油经过高压油管送到发动机缸内的喷嘴。

第三步：电脑控制喷嘴的开闭，将汽油在缸内形成雾状。

由于发动机缸内温度和压力的高涨，汽油几乎瞬间就能被蒸发和气化，形成一个高温、高压的喷油峰值。

第四步：发动机活塞缸通过压力推动活塞向下运动，汽油燃烧，推动
活塞向上运动，完成了一次工作循环。

总体来说，发动机缸内直喷工作的过程可以看作是喷油、燃烧、推动
活塞这三个过程的不断重复。

在喷油、燃烧、推动活塞等过程中，高
压燃油能够精准地定量喷入发动机缸内，提高了发动机的功率和效率，同时也能够显著降低燃油的消耗和污染排放。

此外，发动机缸内直喷技术的应用，也促进了发动机压缩比和燃烧效
率的提高，从而增强了发动机在启动时的动力表现，使汽车更加省油、环保、安全。

因此，发动机缸内直喷技术被广泛应用于现代汽车上，
成为现代汽车零部件中不可或缺的一部分。

总之，发动机缸内直喷技术的工作原理对于现代化的汽车制造不可或缺，它通过燃油的喷射使发动机功率和效率得到巨大提升，并在减少
环境污染方面发挥了重要作用。

缸内直喷汽油机技术发展趋势分析、八、-前言近几十年来，受能源日益枯竭、油价不断上涨、全球变暖等问题的困扰，在满足发动机排放要求的前提下改善发动机燃油经济性显得格外迫切。

由于汽油机的燃油经济性比柴油机差，所以。

降低汽油机的能耗已经成为汽车界当前必须要解决的问题。

开发具有汽油机优点同时又具备柴油机部分负荷高燃油经济性优点的车用发动机是主要的研究目标。

汽油缸内直(GDI)是提高汽油机燃油经济性的重要手段，近些年来，以缸内直喷为代表的新型混合气形成模式的研究与应用极大地提高了汽油机的燃油经济性。

1.GDI 发动机技术发展现状对于汽油机缸内直喷的工作方式，20 世纪50 年代德国的BenZ300SL车型和60年代MAN —FM系统，70年代美国Texaco的TCCS系统和Ford的PROCO系统就曾经采用过o。

这些早期技术大多基于每缸2 气门和碗形活塞燃烧室，利用柴油机的机械泵和喷油器实现后喷。

这些早期的GDI 发动机在大部分负荷范围实现了无节气门控制并且燃油经济性接近非直喷柴油机。

其主要缺点是由于采用机械式供油系统，各负荷甚至全负荷时后喷时刻是固定的，燃烧烟度限制了空燃比不能超过20：l 口采用柴油机供油系统并利用涡轮增压技术来增加功率输出，使得汽油机性能与柴油机相似，且在部分负荷时有更差的HC 排放。

空气利用效率低，机械供油系统受到转速范围的限制，使得发动机的输出功率非常低。

因此，受当时内燃机制造技术水平的限制，加之尚无电控喷射手段，开发出的GDI 发动机性能和排放并不理想，没有得到实际应用。

20 世纪90年代以后，由于发动机制造技术的提高，制造精密、性能优良的内燃机部件的应用和精度高、响应快的电控汽油直喷系统的应用使得GDI 发动机的研究与应用得到快速发展。

GDI 发动机瞬态响应好，可以实现精确的空燃比控制，具有快速冷起动和减速断油能力及潜在的系统优化能力，这些都显示了它比进气道喷射汽油机更优越。

采用先进的电子控制技术，解决了早期直喷发动机的控制和排放等方面的许多问题。

汽油机缸内直接喷射技术摘要:由于能源枯竭和环境污染情况日益严重,即使是多点燃油喷射这样的技术也不能满足人们的要求了,于是更为精确的燃油喷射技术诞生了,那就是汽油机缸内直接喷射技术。

本文将对汽油机缸内直接喷射技术的类型、结构原理、存在问题等进行简要的论述。

关键词:缸内直喷类型结构原理存在问题近年来,由于能源紧缺和环境污染问题的日益突出,汽车用发动机面临着越来越严峻的考验。

目前为绝大多数汽车所采用的EFI发动机已显出明显不足,主要由于混合气在进气门处形成,汽油雾化不完全、混合气质量欠佳,所以燃烧不充分冷启动排放和燃油经济性较差。

汽油机缸内直接喷射系统则与EFI系统迥然不同,该系统是将汽油直接喷射到气缸里,通过相应的控制手段,可以大大提高发动机的燃油经济性和动力性能,同时大幅度降低排放。

1 汽油机缸内直接喷射技术汽油机缸内直接喷射技术,简称缸内直喷,顾名思义,就是把汽油直接喷射到气缸内。

随着技术的发展,化油器被淘汰后,开始采用汽油喷射技术,按照喷射位置可以分为进气道喷射和缸内直接喷射两种。

进气道喷射可以采用低压的喷射装置,是目前最常用的喷射方式,喷油嘴位于进气歧管的前方,汽油喷入进气歧管与空气混合后再进入气缸。

缸内直接喷射则更为先进,喷油嘴位于气缸内部,将汽油直接喷入气缸,与空气形成混合气,不过它需要较高压力的喷射装置以及其它一些专门的零部件,成本要更高一点。

2 缸内直喷的类型及其特点近年来,缸内直喷的发动机电控技术的研究与开发越来越受到重视,其被认为是内燃机解决能源和环境问题的重要方向之一,国内外许多研究机构和汽车厂商都致力于缸内直喷发动机的研究与开发,并推出了各种装备缸内直喷发动机的汽车。

2.1 FSIFSI是Fuel Stratified Injection的缩写,它代表大众汽车的缸内直喷发动机。

从理论上来说,采用FSI技术的发动机有至少两种燃烧模式:分层燃烧和均质燃烧,从上面3个英文单词来看,分层燃烧应该是FSI 发动机的特点。

缸内直喷发动机的工作过程
缸内直喷（Gasoline Direct Injection，简称GDI）发动机是一种现代汽油发动机技术，它将燃油直接喷射到每个气缸的燃烧室内。

下面是缸内直喷发动机的工作过程：
1. 进气冲程：活塞向下运动，气门打开，进气门使得新鲜空气通过进气道进入气缸。

同时，高压燃油泵从燃油箱中提供高压燃油并将其送入喷雾器。

2. 喷油过程：在进气冲程结束时或稍微提前，燃油喷雾器快速喷射精确计量的燃油直接进入气缸的燃烧室。

由于燃油直接喷射，可以更好地控制燃油的分布和喷射的时机，提高燃烧效率。

3. 压缩冲程：进气门关闭，活塞开始向上移动，压缩混合气。

由于燃油是直接喷射进入燃烧室的，相对于传统的多点燃油喷射发动机，GDI发动机具有更高的压缩比，有利于提高功率和燃油经济性。

4. 着火冲程：当活塞接近顶部时，火花塞放电产生火花，点燃燃油和空气混合物。

由于燃油直接喷射到燃烧室，火花塞位于较富燃油的区域，更容易点燃混合物。

5. 排气冲程：活塞向下运动，废气通过排气门进入排气管排出。

通过这个过程，缸内直喷发动机能够更有效地利用燃料，提高燃烧效率和动力输出，并减少废气排放。

此外，由于燃油直接喷射到燃烧室内，缸内直喷发动机还可以实现更精确的燃油控制、改善冷启动性能和降低涡轮增压的喷口积碳问题。

这使得缸内直喷发动机被广泛应用于现代汽车领域。

缸内直喷式汽油机工作原理
一、燃油喷射系统
缸内直喷式汽油机的燃油喷射系统与传统的汽油机有所不同。

在缸内直喷式汽油机中，燃油喷射器直接将燃油喷入汽缸内，而不是像传统汽油机那样将燃油喷入进气歧管。

这种设计使得燃油能够在压缩冲程后期与空气混合，为燃烧过程提供了更佳的条件。

二、燃烧过程
缸内直喷式汽油机的燃烧过程更加高效。

由于燃油直接喷入汽缸内，因此能够更好地控制燃油的喷射量和喷射时间，使得燃油能够更好地与空气混合。

这种设计使得缸内直喷式汽油机的燃烧温度更高，从而提高了发动机的功率和扭矩。

三、空气流动
在缸内直喷式汽油机中，空气流动也与传统的汽油机有所不同。

在传统的汽油机中，空气通过进气歧管进入汽缸内，而在缸内直喷式汽油机中，空气通过进气门进入汽缸内。

这种设计使得缸内直喷式汽油机能够在更高的压力下工作，从而提高了发动机的压缩比和效率。

四、控制系统
缸内直喷式汽油机的控制系统也是其工作原理的重要组成部分。

这种控制系统可以精确控制燃油的喷射量和喷射时间，使得发动机能够在各种工况下都能够保持最佳的工作状态。

同时，控制系统还可以根据发动机的工况和驾驶员的需求来调整发动机的功率和扭矩输出，从而提高了驾驶体验和燃油经济性。

总之，缸内直喷式汽油机的工作原理涉及到燃油喷射系统、燃烧过程、空气流动和控制系统等多个方面。

这些方面的协同工作使得缸内直喷式汽油机具有更高的功率和扭矩输出、更佳的燃油经济性和更低的排放等优点。

发动机技术解析缸内直喷与缸外直喷的优劣发动机技术一直是汽车制造商和消费者关注的热点之一。

其中，缸内直喷和缸外直喷这两种燃油喷射技术备受关注。

它们分别在汽油和柴油发动机中被广泛应用。

本文将对这两种喷射技术的优劣进行解析和比较。

一、缸内直喷技术缸内直喷技术是将燃油喷射器直接安装在汽缸内（柴油发动机）或燃烧室（汽油发动机）内部。

其优势主要体现在以下几个方面：1. 燃烧效率提升：缸内直喷技术可以实现更高的压缩比和更精确的燃油控制，从而提高燃烧效率和动力输出。

2. 减少污染物排放：由于燃油喷射直接进入燃烧室，缸内直喷技术可以更好地控制燃烧过程，减少尾气中产生的有害物质排放。

3. 提高燃油经济性：缸内直喷技术可以更有效地利用燃油能量，降低燃油消耗，从而提高燃油经济性。

缸内直喷技术的缺点是：1. 发动机噪音较大：由于燃油喷射直接进入燃烧室，可能会产生较大的喷油噪音。

2. 燃油喷射器易受污染：喷油器直接暴露在燃烧室的高温和高压环境下，容易受到燃烧残渣的污染，进而影响喷油效果。

二、缸外直喷技术缸外直喷技术是将燃油喷射器安装在燃烧室外部，通过进气门将燃油喷射到汽缸内（柴油发动机）或燃烧室（汽油发动机）内。

下面是缸外直喷技术的优势和不足之处：优势：1. 降低噪音和振动：相比缸内直喷，缸外直喷技术可以减少喷油噪音和振动，提升发动机的舒适性和可靠性。

2. 降低碳积垢：由于燃油喷射器远离燃烧室，不易受到燃烧残渣的污染，减少发动机碳积垢的形成。

不足：1. 燃烧效率相对较低：燃油喷射到燃烧室之前会与进气气流混合，这可能会降低燃烧效率，从而影响动力输出和燃油经济性。

2. 排放污染物增加：缸外直喷技术中，燃油喷射到进气道上，容易形成积炭，导致排放污染物的增加。

综合比较：缸内直喷和缸外直喷技术各有优劣，具体应用取决于车辆制造商的需求和设计选择。

在柴油发动机中，由于其燃烧方式和压力要求较高，缸内直喷技术被广泛应用。

它可以提高燃油经济性和动力输出，同时减少尾气排放，符合环保要求。

复合燃烧技术在缸内直喷汽油机的应用探讨摘要:汽车技术诞生的百余年中,发动机作为核心一直在不断突破,但其技术更新远不如车型风格演变那样简便,往往十数年都难以有大的进展,就好像一些车型引以为豪的VVT可变正时气门技术,其实也已经是上世纪的产物。

而近年来,欧美的汽油缸内直喷技术开始从实验室走向市场,由此带来的发动机第三次革命也诞生了迄今最牛的汽油发动机技术——缸内直喷。

文中介绍了缸内直喷汽油机的性能特点、提出了燃烧理论空燃比的复合喷射燃烧技术,运用了废气再循环(EGR)分层技术。

复合喷射通过稳压腔辅助喷射燃油和缸内直接喷射燃油,使缸内形成准均质混合气,以满足各种工况下缸内直喷汽油机对混合气的要求。

关键词:汽油机缸内直接喷射技术现状难点开发具有汽油机优点同时又具备柴油机部分负荷高燃油经济性优点的车用发动机是主要的研究目标。

汽油缸内直喷(GDI)是提高汽油机燃油经济性的重要手段,近些年来,以缸内直喷为代表的新型混合气形成模式的研究与应用极大地提高了汽油机的燃油经济性。

1 缸内直喷技术的六大优势由于燃油被精确的喷射于汽缸燃烧室内,也直接带来了6大好处。

1.1 节省燃油现代发动机技术的趋势之一就是节约燃料,而缸内直喷技术可以大大提升燃油与空气混合的雾化程度与混合的效率,带来燃油的节约。

采用缸内直喷技术的车型油耗水平可下降3％以上。

1.2 减少废气排放人类对生存环境的重视也造就了环保发动机的不断诞生。

缸内直喷发动机的高压燃油泵能提供高达120Pa的压力,确保燃料充分燃烧,最大程度的减少废气中的有害杂物。

1.3 提升动力性能由于燃料的混合更充分,燃烧更彻底,也带来了燃料转化为动能的效率提升,直接推动了发动机动力性能的增加,同排量下,最大功率可提高15％。

1.4 减少发动机震动由于缸内直喷技术允许更高的压缩比,缸内爆震情况的大大减少,对降低发动机低速情况下的震动也有明显的效果。

1.5 喷油的准确度提升缸内直喷技术的关键就是电脑系统的精确控制。

缸内直喷技术缸内直喷（GDI），就是直接将燃油喷入气缸内与进气混合的技术。

优点是油耗量低，升功率大，压缩比高达12，与同排量的一般发动机相比功率与扭矩都提高了10%。

它的劣势是零组件复杂，而且价格通常要贵。

缸内喷注式汽油发动机与一般汽油发动机的主要区别在于汽油喷射的位置，普通电喷汽油发动机上所用的汽油电控喷射系统，是将汽油喷入进气歧管或进气管道上，与空气混合成混合气后再通过进气门进入气缸燃烧室内被点燃作功；而缸内直喷式汽油发动机顾名思义是在汽缸内喷注汽油，它将喷油嘴安装在燃烧室内，将汽油直接喷注在气缸燃烧室内，空气则通过进气门进入燃烧室与汽油混合成混合气被点燃作功，这种形式与直喷式柴油机相似，因此有人认为缸内直喷式汽油发动机是将柴油机的形式移植到汽油机上的一种创举。

喷射压力也进一步提高，使燃油雾化更加细致，真正实现了精准地按比例控制喷油并与进气混合，并且消除了缸外喷射的缺点。

同时，喷嘴位置、喷雾形状、进气气流控制，以及活塞顶形状等特别的设计，使油气能够在整个气缸内充分、均匀的混合，从而使燃油充分燃烧，能量转化效率更高。

因此有人认为缸内直喷式汽油发动机是将柴油机的形式移植到汽油机上的一种创举。

缸内直喷式汽油发动机的优点是油耗量低，升功率大。

空燃比达到40:1(一般汽油发动机的空燃比是14.7:1)，也就是人们所说的“稀燃”。

汽车缸内直喷技术Gasoline Direct Injection（GDI）在不同汽车品牌中各自有着不同的学名，比如奔驰CGI/ BlueDIRECT、宝马HPI、奥迪TFSI、大众TSI、通用SIDI、福特EcoBoost、丰田D4、本田Earth Dreams Technology （地球梦）、尼桑DIG、马自达SKYACTIV（创驰蓝天）、现代GDI等在近来各厂采用的发动机科技中，最炙手可热的技术非缸内直喷莫属。

这套由柴油发动机衍生而来的科技目前已经大量使用在包含VAG、BMW、Mercedes-Benz、GM以及Toyota(Lexus)车系上。