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缸内直喷式发动机工作原理缸内直喷式发动机工作原理是指燃油直接喷射到发动机气缸内进行点火燃烧的一种燃油喷射系统。
相比传统的多点喷射系统，缸内直喷式发动机具有更高的效率和更低的排放。
缸内直喷式发动机的工作原理主要可以分为四个步骤：进气过程、压缩过程、燃烧过程和排气过程。
首先是进气过程。
缸内直喷式发动机通过进气门将空气吸入气缸中。
在进气过程中，喷油嘴关闭，不进行燃油喷射。
接下来是压缩过程。
当活塞向上运动时，气缸内的空气被压缩，增加气体的压力和温度。
在压缩过程中，也不进行燃油喷射。
然后是燃烧过程。
在活塞接近顶点时，喷油嘴通过高压燃油电磁阀喷射燃油直接进入气缸内。
由于汽油的挥发性，在活塞顶点附近的高压和高温条件下，燃油快速喷雾化并与空气混合。
由于直接喷射在气缸内，燃烧更加充分，提高了燃烧效率。
最后是排气过程。
在燃烧过程完成后，活塞向下运动，将燃烧产生的高温废气通过排气门排出。
排气门打开时，喷油嘴关闭，不再进行燃油喷射。
缸内直喷式发动机的主要特点是燃油直接喷射到气缸内，与空气混合后再点火燃烧。
相比传统的多点喷射系统，它具有以下优势：1. 提高燃烧效率：燃油直接喷射到气缸内，与空气混合更加均匀，燃烧更加充分，有效提高了燃烧效率，减少了能量的损失。
2. 减少燃油消耗：由于燃烧更加充分，缸内直喷式发动机可以在相同功率输出下使用更少的燃油，减少了燃油消耗，提高了燃油经济性。
3. 降低尾气排放：缸内直喷式发动机可以更准确地控制燃油的喷射量和喷射时机，使燃烧更加充分和彻底，减少了尾气排放，降低了对环境的污染。
4. 提高动力输出：燃烧更加充分和高效，使得缸内直喷式发动机可以在相同排量下提供更大的功率输出，提高了动力性能。
总之，缸内直喷式发动机的工作原理是通过燃油直接喷射到气缸内进行充分燃烧，从而提高燃烧效率、降低燃油消耗、减少尾气排放和提高动力输出。
这种喷射技术的应用，为汽车行业带来了更高效能和更清洁环境的发动机技术。
汽油机缸内直喷技术发展分析与研究摘要：本文详细介绍了汽油机缸内直喷(GDI)技术的发展历程、技术特点、亟待解决的问题及今后研究工作的重点。
指出了排放的控制措施将成为决定其推广实用的关键因素。
最后对汽油机缸内直喷技术的发展进行了展望。
关键词：汽油机缸内直喷排放1 GDI技术的发展上世纪50年代，德国研制出了二冲程直喷汽油机，限于当时机械制造技术和电控水平较低，其性能和排放并不理想。
90年代后，缸内直喷汽油机的研究有了较大的进展。
缸内直喷汽油机改变了预混合汽油机的混合机理，可采用稀薄分层燃烧技术，降低HC等有害排放。
直喷方式的油滴蒸发主要依靠空气吸热而非壁面吸热，降低了混合气温度和体积，可降低爆燃倾向，提高发动机压缩比。
此外，GDI汽油机还具有瞬态响应好，易于实现精确的空燃比控制，具有快速的冷起动和减速快速断油能力等特点。
这些方面GDI汽油机都明显优于进气道喷射汽油机。
为此许多外国汽车公司和研究机构都成功开发出了自己的GDI发动机机型。
1996年，日本的三菱公司率先采用立式进气道与弯曲顶面活塞。
在进气行程中吸入的空气通过立式进气道被吸入气缸，形成强烈的滚流。
喷射的燃油经曲面形的燃烧室壁面引导被送到位于气缸中央的火花塞附近，形成稳定的燃烧。
开发的汽油直喷发动机应用于运动型轿车Galant 上，其油耗和二氧化碳的排放比同功率的传统汽油车降低了30%。
随后，装备了GDI发动机的中级轿车Carisma投放到西欧市场。
2000年底，大众公司研发了稀燃直喷式汽油机Lupo PSI，其高行驶功率下的百公里燃油消耗仅4. 9L，是世界上第一辆5L汽油机汽车。
实验表明，Lupo PSI的燃油消耗与同输出功率的进气道喷射汽油机相比，降低了34%。
2004年，奥迪公司研发了2. 0T-FSI燃油分层直接喷射增压汽油机。
随后为A级轿车研发了1. 8T-FSI高性能发动机，2007年初装备到新款奥迪A3轿车上。
2005年配备在全新奥迪A4 2. 0T上的TFSI涡轮增压汽油直喷发动机被权威杂志评为全球十大发动机第一名，代表了世界汽车发动机技术的顶尖水平。
汽油机缸内直喷技术学院**********院专业车辆工程班级10040208学号1004020533姓名***目录1 GDI技术的发展 (1)2 GDI技术的发展前景 (2)3 GDI发动机的技术现状 (4)3.1 燃油供给和喷射系统 (4)3.2喷射模式 (6)3.3燃烧系统 (6)3.3.1“喷束引导法”(spray-guided system) (6)3.3.2 “壁面引导法”(wall．guided system) (7)3.3.3 “气流引导法”(flow-guided system) (7)4今后GDI技术研究开发方向 (7)4.1降低NOx排放的技术 (7)4.1.1稀燃催化器 (7)4.1.2废气再循环 (8)4.2二次燃烧技术 (9)4.3二次混合技术 (9)4.4均质混合压燃技术 (9)5 GDI发动机目前存在的问题 (10)5.1 排放问题 (10)5.2催化器问题 (11)5.3积炭问题 (11)5.4喷油器问题 (12)参考文献： (13)摘要本文详细介绍了汽油机缸内直喷(GDI)技术的发展历程、技术特点、亟待解决的问题及今后研究工作的重点。
指出了排放的控制措施将成为决定其推广实用的关键因素。
最后对汽油机缸内直喷技术的发展进行了展望。
关键词：汽油机缸内直喷排放1 GDI技术的发展上世纪50年代，德国研制出了二冲程直喷汽油机，限于当时机械制造技术和电控水平较低，其性能和排放并不理想。
90年代后，缸内直喷汽油机的研究有了较大的进展。
缸内直喷汽油机改变了预混合汽油机的混合机理，可采用稀薄分层燃烧技术，降低HC等有害排放。
直喷方式的油滴蒸发主要依靠空气吸热而非壁面吸热，降低了混合气温度和体积，可降低爆燃倾向，提高发动机压缩比。
此外，GDI 汽油机还具有瞬态响应好，易于实现精确的空燃比控制，具有快速的冷起动和减速快速断油能力等特点。
这些方面GDI汽油机都明显优于进气道喷射汽油机。
缸内直喷式汽油机（GDI）工作原理阅读：94次页数：8页 2013-11-23 举报缸内直喷式汽油机(GDI)工作原理科技信息.机械与电子OSCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION2011年第31期缸内直喷式汽油机(GDI)工作原理孟祥录(山东交通学院山东济南250000)缸内直喷式汽油机(GasolineDirectInjection)简称:GDI系统;又因为燃油是分层燃烧(FuelStratifiedInjection)故又称:FSI系统.传统式的电喷汽油机.是将汽油喷射在进气门外侧的进气歧管中.在进气过程和压缩过程中.利用时间和空间的均质混合方式.完成可燃混合气的形成.再点火燃烧作功.这样,燃油在气缸内滞留时间过长(接近3600曲轴转角),燃油的粘结损耗较大,加速响应性低,极易产生 ''爆燃'',气缸磨损加大.能否和柴油机一样,在压缩终了,往缸内直接喷射燃油.迅速混合点火燃烧,这只是人们多少年来的一个梦想. 1电控汽油喷射系统的重大变革三菱汽车公司和丰田汽车公司,在上个世纪的九十年代.即发出 ''高灵敏度,高压缩比,超稀薄混合气''的缸内直喷式汽油机压缩比可达12,13:1,实现了''低油耗,低污染,高功率''的梦想.它抛弃了传统的利用空间和时间的均质混合方式.采用缸内强涡流运动混合方式. 在压缩冲程的后期.和柴油机一样,直接向缸内喷射燃油,实现''质的调节''.它对燃油的质量要求不高.摆脱了汽油质量对压缩比提高的制约.相继点火后,实现分层燃烧,利用A/F=3O,40:l的超稀薄混合气稳定燃烧.极大的改善了汽油机的动力性,经济性,净化性.我国上海大众和一汽大众己弓I进生产了''斯克达一明锐''(SKODA—Octavia一1.8T— FSI)和''迈腾''(Magotan一1.8T—FSI)缸内直喷式汽油机乘用车.已经投人市场随着汽车保有量和排放污染物的骤增.以及社会环保法规要求的提升.缸内直喷式汽油机将成为今后''时代的宠儿''.1/8页2缸内直喷式汽油机的主要结构特点缸内直喷式汽油机.是在传统的电控喷射系统的基础上.改进研发的.在其他结构方面无过多的变化,只是在可燃混合气的形成方法上.和燃烧过程方面发生了概念性的变革.仅就GDI系统的主要结构介绍如下:一是直立式进气管一产生下降大进气流,直接流人气缸,流速快,可达40,50m/s.充气效果好.与传统的横向进气管相比,它的进气涡流方向是相反旋转.喷油后能在火花塞处形成浓油雾区.极易点火燃烧.起动性能好,能实现分层燃烧;二是顶面弯曲活塞一引导空气产生进气涡流和挤压高速旋转涡流.以便形成理想地分层燃烧的可燃混合气.旋转涡流为''正向涡流''.与传统的''逆向涡流''方向相反,有利于混合气按浓稀方式层状分布.进行分层燃烧:三是采用两级串联式供油泵一低压供油泵为电动涡轮式.油压为0.35MPa:高压供油泵为往复柱塞式,由凸轮轴驱动.使燃油轨道的油压不断堆积,产生5, 5.5MPa的喷射油压.经喷油器高速喷人气缸,提高了雾化质量.形成旋转的燃气涡流三角形凸轮驱动油泵柱塞吸油和压油.能快速平稳的建立起油压.当轨道压力达规定值(5MPa)后.压力传感器信号通过 ECU使仃供电磁阀断电OFF.弹簧将进油阀顶开,高压供油泵即短暂仃止供油:四是轨道压力传感器一是压敏电阻制成的桥式电路传感器.原理与传统的进气管压力传感器Map类同为ECU提供轨道内燃油压力的高低,当压力达5MPa时,ECU指令仃供电磁阀断电OFF,其弹簧推开高压油泵的进油阀.使高压油泵仃止吸油而仃供.此时,低压油泵也同步仃止供油.维持规定的油压:五是高压旋流式喷油器一由 ECU直接用脉冲电流的宽度.控制喷油量的多少.利用特殊的喷孔形状,向气缸内喷出旋转的雾状燃油,与挤压涡流快速的混合,以便点火燃烧.它没有进气管沉积油膜的缺点,又因喷油压力较高,喷油器的自洁功能高.不易产生脏堵故障:六是特别指出:喷油器是属于瞬时高电压和大电流''峰值保持型''驱动方式(用100,110V和1720A打开:又用限流电阻以35A的电流.保持开启状态),又称,强劲,高频,量化控制方式.喷油器可小型化.又缩短了''无效喷射时间'',开启速度快.2/8页响应性好.计量准确所谓''无效喷射时间''一是因为电磁线圈有一定的阻抗,故开启时间较Tr管导通时间迟后,该时间无燃油喷出.故针阀升起和座落与喷油脉冲宽度并不吻合,故而需要改善.为此,喷油器的检测方式,应使用专门的仪器(MVT一2诊断仪).以防触电和逆变电源过载.3缸内直喷式汽油机的工作原理3.1气缸内涡流的运动一在进气过程中.通过''直立式进气管''.在气缸吸力的作用下.产生强大的下降气流,使充气效率得到提高.又在 ''顶面弯曲活塞''的作用下.形成比传统汽油机更强大的''滚动涡流''这个滚动涡流,将压缩后期喷射出的旋转油雾.带到燃烧室中央的火花塞附近,及时点火燃烧.这是一种革新手段.3.2高压旋转油雾的产生一高压旋转式喷油器.在压缩冲程的后期 (此时,缸内压力为0.6,1.5MPa),以5MPa的高压喷射出旋转的油雾, 卷人''滚动涡流''中.迅速吸热汽化,以层状混合状态.被卷到火花塞附近.此时,火花塞附近为''高浓度''混合气,极易点燃.缸内的燃气呈''稀包浓''状态(O分子包围Hc分子).它与气缸壁间形成了绝热层.提高了热效率.使功率提高.油耗降低.3-3高速燃烧涡流的产生一''稀包浓''的强燃烧涡流.因未燃物和己然物温度,密度和离fl,力的差异,在旋转中逐层的换位和剥离(未燃物温度低,密度大,离fl,力大,向外移动;己燃物温度高,密度小,离一fl,力小,向内移动),并从内向外稳定地,彻底的分层燃烧.''稀包浓''状态的燃气涡流.与气缸壁间产生绝热层.从而提高了热效率因高压缩比和高速强涡流及涡流分层高效率燃烧的结果,即:进气涡流,压缩涡流, 燃烧涡流的综合效果.与传统的电喷汽油机相比.输出的功率Pe和输出扭矩Me提高了10%.超稀薄的混合气,空燃比A/F可达30,40:1, 与传统的汽油机相比.因燃烧过程和燃烧温度控制的合理.节油率可达40%,可使排气中的CO,HC,NOx等有害物质大幅度降低 3.4起动性能的提高:因燃油为直接喷人气缸,无燃油的粘结损耗, 又因火花塞处为高浓度混合气.与传统的均质混合方式相比.起动性3/8页能得到提高,发动机在l,2个循环,即可起爆运转.而传统的均质混合发动机,需要十几个循环.才能起爆运转.3.5中小负荷工况时的喷油特点:乘用车在市内行驶占有的时间为 75%,85%,多在中,小负荷工况下工作,应在压缩行程后期喷油,以经济超稀薄混合气成分为主.为分层燃烧方式.3.6大负荷工况时的喷油特点:为了获得大负荷时的功率值(包括其他工况),应加浓可燃混合气,以动力性为主,采用''两次喷油方式''.第一次是在进气行程.喷人适量燃油,形成均质燃烧混合气,此为''补救功能'';此时,还可利用燃油的汽化热,来降低进气温度,提高充气效率.第二次是在压缩行程的后期喷油,形成浓稀不均的层状混合气.再点火燃烧.因此.在大负荷工况时,一个工作循环中,喷油器发生两次脉冲信号.脉冲宽度各不相同.''两次喷射''的功能.也可在起动工况,急加速工况出现.以调节空燃比A/F的大小.改善使用性能.3.7高压缩比的实现一汽油机高功率的输出:一是,加大进气量:二是,提高压缩比;三是,控制燃烧过程.传统式的电控喷射系统.因燃油质量的制约.压缩比已难突破 10:I的大关,还需要使用辛烷值97#的汽油.而直喷式汽油机却能突破这个界限值,使压缩比提高到12,13:1.且对汽油的辛烷值无过高要求.究其原因如下:一是入的空气量大幅度增加,进气冷却效果较好.因而.使对''爆燃''的抑制作用也加大:二是直接喷人气缸内的超稀薄混合气燃料的汽化热.可降低气体温度和增大空气密度的目的.因而不易产生''爆燃'':三是再因''缸内直喷''本来就具有不易产生''爆燃'' 的特性.因在压缩冲程后期喷油,燃油在燃烧室内滞留时间极短.使大幅度的提高压缩比成为可能,12,13:1的高压缩比成为现实注—爆燃的产生.是燃油滞留在气缸内的时间较长.己燃部分对未燃部分的挤压和辐射造成的.即未燃部分产生大量的极不稳的''过氧化物''.不等火焰传到,自行不正常的急速燃烧.可见.直喷式的汽油机只能对点4/8页火早晚敏感,不存在''过氧化物''这个问题.3.8因为采用超稀薄混合气分层燃烧,使有害的NOx(下转第189页) l31科技信息.高校讲坛0SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION2011年第31期的精干教师.有条件的学校甚至可以外聘教育专家,对家长进行短期集中,长期延续的系统的,科学的家庭教育培训.这是提高家长教育水平的最有效,最高效的形式.2_3家长经验交流会家长经验交流会应当穿插在家长培训过程中.但务必注意,家长经验交流会不能不干预,不组织,更不能放任自流,应当事先选择一些各方面表现优秀的学生的家长.协助其充分准备.务必避免一些因其文化水平不高,语言表达能力不够而导致的表达错误.以防止与培训内容矛盾.让受训者无所适从.甚至否定,抵消培训努力.可以采用让有成功家教经验的家长和资深教育者对话的方式组织经验交流会.对家长的一些表达错误,资深教育者应当面询问,核实并加以排除,以防止误导受训者2.4家庭教育援助中心个别有严重家庭教育问题的家长必然存在.仅对其进行集体培训是不够的.这类家长或由于文化水平所限,或由于严重的性格缺陷,或由于经济状况不佳.或由于种种家庭问题等.其严重的家庭教育问很难在短期内得到纠正和解决.对这样的家长就必须采取个别,重点辅导学校应建立家庭教育援助中心.以长期开展家长培训工作.也可对个别有严重家庭教育问题的家长进行重点辅导2.5电话,短信,书信,光盘,资料,互联网等辅助形式学生家长各自的工作时间不统一.要想完全统一时间家访,培训几乎是不可能的,这就需要必要时与家长进行电话沟通.学校应设立家访专线.保障充足的沟通时间才能保证家访的实效性. 学校建立专门的短信发布系统也有利于密切与家长的联系.学校5/8页长文档看不完？收藏高清版到APP阅读 >。
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。
国外ＧＤＩ发动机技术特点及发展趋势汽油缸内直接喷射式(ＧＤＩ)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，ＧＤＩ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ＧＤＩ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，ＧＤＩ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，ＧＤＩ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。
ＧＤＩ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ＧＤＩ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，ＧＤＩ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GDI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ＧＤＩ发动机以来，三菱公司先后又开发出了多种不同类型的ＧＤＩ发动机，即2.4L四缸机、3.0L六缸机和3.5L 六缸机，它们已分别装用于四种中、大型轿车投放市场。
近年来，该公司又推出多种ＧＤＩ新机型:4.5L的V8机、1.5L的直列四缸机和0.66L的直列三缸机。
