现代缸内直喷式汽油机(十七)
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缸内直喷工作原理
缸内直喷是一种汽车发动机燃油喷射技术,在发动机活塞顶部附近的缸内直接喷射燃油。
它的工作原理如下:
1. 压缩冲程:在压缩冲程时,活塞向上运动,将进气气体压缩到缸内。
同时,缸内喷油器会将燃油以高压喷射到气缸内。
2. 燃烧冲程:当活塞到达燃烧冲程时,喷射进入气缸的燃油会立即形成一个混合气云。
在喷油器中使用的压力和喷油量的精确控制下,燃烧室内的空气与燃油的混合物达到理想的空燃比。
3. 点火:当活塞达到顶点位置时,点火器将在混合气云中产生一个火花,引发燃烧过程。
由于直接喷射技术,混合气云在燃烧之前与环境中的空气进行了更好的混合,这导致更高的燃烧效率和更低的尾气排放。
4. 排气:在燃烧冲程完成后,活塞再次向下运动,将燃烧产生的废气排出汽缸,进行下一个循环。
通过缸内直喷技术,燃料能够更有效地燃烧,发动机的燃油利用率得到提高。
缸内直喷还可以减少废气排放和燃油消耗,提高发动机的动力性能和经济性。
发动机的缸内直喷技术与工作原理发动机是现代交通工具中不可或缺的重要组件,而其中的缸内直喷技术在汽车发动机领域中起着关键作用。
本文将介绍缸内直喷技术的工作原理以及其在汽车行业中的应用。
一、缸内直喷技术概述缸内直喷技术是指将燃油直接喷射到发动机缸内燃烧室中的一种燃油喷射技术。
相比传统的多点喷射技术,缸内直喷技术具有更高的燃油利用率和较低的尾气排放。
它通过控制喷油系统的喷油时间、喷油量和喷油方式,使燃油与空气更好地混合,从而提高燃烧效率和动力输出。
缸内直喷技术已成为现代汽车行业的主流技术,被广泛应用于各类汽车发动机中。
二、缸内直喷技术的工作原理1. 喷油系统缸内直喷技术的关键是喷油系统。
喷油系统由高压燃油泵、燃油滤清器、高压喷油器和电子控制单元(ECU)等组成。
高压燃油泵负责将燃油压力提升至较高的压力,以满足后续喷油的需求。
燃油滤清器可对燃油进行过滤处理,确保燃油的纯净度。
高压喷油器则负责将燃油以高压喷射进入发动机缸内。
2. 喷油方式缸内直喷技术有两种喷油方式:单脉冲喷射和多脉冲喷射。
单脉冲喷射是将一次全量的燃油在一个喷油周期内完成喷射,适用于低负荷工况下的发动机。
多脉冲喷射是将一次喷油分为多个小脉冲,通过多次喷油来实现更精细的燃油控制,适用于高负荷工况下的发动机。
3. 燃油与空气混合喷射到缸内的燃油会与进入缸内的空气混合,形成可燃气体。
为了确保燃油与空气更好地混合,缸内直喷技术通常采用了多个喷油孔和特殊喷油器设计。
优化的喷油孔和喷油器设计可以实现更好的燃油雾化和湍流效果,从而提高燃油与空气的混合质量。
4. 燃油点火最后,燃油与空气混合物被点火燃烧,产生高温高压的燃烧气体,推动活塞向下运动,从而驱动发动机工作。
缸内直喷技术能够实现更精准的燃烧控制,提高燃烧效率,减少尾气排放。
三、缸内直喷技术的应用缸内直喷技术在汽车行业中得到了广泛的应用。
它不仅可以提高燃油利用率和动力输出,还能减少尾气排放。
许多汽车发动机制造商都将缸内直喷技术应用于其发动机中,以提升产品竞争力。
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。