缸内直喷技术简介
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缸内直喷名词解释缸内直喷是一种汽车发动机燃油喷射技术,即将燃油喷射到汽车发动机的燃烧室内,从而实现更高效、更环保的燃烧。
本文将从原理、优点、缺点、应用等角度全面解释缸内直喷技术。
一、原理缸内直喷技术是指将燃油直接喷射到汽车发动机缸内,而不是传统的喷油嘴将燃油喷射到进气道上。
缸内直喷技术通常采用高压喷油系统,将燃油以高压喷射到发动机缸内的燃烧室内,与空气混合后点火燃烧,从而产生动力。
二、优点缸内直喷技术相比传统的喷油嘴喷射技术有以下优点:1.更高效的燃烧缸内直喷技术可以将燃油直接喷射到燃烧室内,与空气混合更加均匀,从而实现更完全的燃烧,提高燃油利用率。
2.更低的排放缸内直喷技术可以更好地控制燃烧过程,减少未燃尽的燃料和有害气体的排放,从而更加环保。
3.更高的动力输出缸内直喷技术可以更好地控制燃烧过程,从而提高发动机的动力输出和响应速度。
4.更低的噪音缸内直喷技术可以更好地控制燃烧过程,从而减少噪音和振动。
三、缺点缸内直喷技术相比传统的喷油嘴喷射技术也存在以下缺点:1.成本较高缸内直喷技术需要采用更高压力的喷油系统和更复杂的控制系统,从而成本较高。
2.维护困难缸内直喷技术的高压喷油系统和控制系统较为复杂,维护和修理难度较大。
3.易受污染物影响缸内直喷技术的高压喷油系统和喷油嘴容易受到污染物的影响,从而影响喷油效果。
四、应用缸内直喷技术已经广泛应用于汽车发动机中,尤其是高端汽车和跑车中。
随着环保要求的提高和技术的不断进步,缸内直喷技术将会得到更广泛的应用。
总之,缸内直喷技术是一种先进的汽车发动机燃油喷射技术,具有更高效、更环保、更高动力输出、更低噪音等优点。
虽然存在成本较高、维护困难、易受污染物影响等缺点,但随着技术的不断进步,缸内直喷技术将会得到更广泛的应用。
汽车缸内直喷技术详解汽车缸内直喷技术是一种先进的燃油喷射技术,它将燃油直接喷射到汽车发动机的燃烧室内,而不是传统的喷射到进气歧管中。
这种技术可以提高燃油的燃烧效率,降低排放,提高动力性能,是现代汽车发动机技术的重要进步之一。
本文将对汽车缸内直喷技术进行详细解析,帮助读者更好地了解这一先进技术。
1. 汽车缸内直喷技术的原理。
汽车缸内直喷技术的原理是将燃油直接喷射到汽车发动机的燃烧室内,与传统的多点喷射技术不同,传统的多点喷射技术是将燃油喷射到进气歧管中,再通过进气阀进入燃烧室。
而汽车缸内直喷技术则直接将燃油喷射到燃烧室内,这样可以更加精确地控制燃油的喷射量和喷射时机,提高燃油的燃烧效率。
2. 汽车缸内直喷技术的优点。
汽车缸内直喷技术相比传统的多点喷射技术有许多优点。
首先,它可以提高燃油的燃烧效率,因为燃油直接喷射到燃烧室内,可以更好地与空气混合,提高燃烧效率,降低燃油消耗。
其次,汽车缸内直喷技术可以降低排放,因为燃油更加充分燃烧,排放更加清洁。
此外,汽车缸内直喷技术还可以提高动力性能,因为燃油更加充分燃烧,可以提供更大的动力输出。
3. 汽车缸内直喷技术的实现。
汽车缸内直喷技术的实现需要先进的喷射系统和控制系统。
喷射系统需要能够精确控制燃油的喷射量和喷射时机,以确保燃油能够充分燃烧。
控制系统需要能够根据发动机负荷和转速等参数实时调整喷射量和喷射时机,以提供最佳的燃烧效果。
此外,汽车缸内直喷技术还需要高压喷射系统,以确保燃油能够被有效地喷射到燃烧室内。
4. 汽车缸内直喷技术的发展趋势。
随着环保和动力性能要求的不断提高,汽车缸内直喷技术将会得到更广泛的应用。
未来,汽车缸内直喷技术将会进一步提高燃油的燃烧效率,降低排放,提高动力性能。
同时,汽车缸内直喷技术还将会与其他先进技术相结合,如涡轮增压技术和混合动力技术,以进一步提高汽车的燃油经济性和环保性能。
总之,汽车缸内直喷技术是一种先进的燃油喷射技术,它可以提高燃油的燃烧效率,降低排放,提高动力性能,是现代汽车发动机技术的重要进步之一。
发动机喷射系统分类发动机喷射系统是现代汽车发动机的核心部件之一,它能够将燃料与空气混合后喷入发动机燃烧室,从而产生能量驱动汽车运行。
根据不同的工作原理和结构特点,可以将发动机喷射系统分为以下几类:一、化油器喷射系统化油器喷射系统是早期汽车使用的一种较为简单的喷射系统。
该系统通过化油器将空气和燃料混合后送入发动机燃烧室,从而实现点火爆炸驱动汽车运行。
但由于化油器存在着混合比不稳定、低温启动困难、环保性差等缺点,因此逐渐被电子控制喷油系统所取代。
二、电子控制多点式喷油系统电子控制多点式喷油系统是当前主流的汽车喷射系统之一。
该系统通过电脑控制多个喷油嘴对每个气缸进行精确的燃料供给,从而实现更加精准的混合比调节和更高效的能量转换。
同时,该系统还具备启动快速、环保性好、燃油经济性高等优点,因此被广泛应用于现代汽车中。
三、直喷式喷油系统直喷式喷油系统是一种新型的高压喷油技术,它将燃料直接喷入发动机燃烧室内,从而实现更加精准的混合比调节和更高效的能量转换。
该系统具备动力强劲、响应灵敏、燃油经济性高等优点,因此被广泛应用于高端车型中。
四、缸内直喷式喷油系统缸内直喷式喷油系统是一种新型的高压喷油技术,它将燃料直接喷入发动机燃烧室内,并在其中形成一个小型火焰核心,从而实现更加精准的混合比调节和更高效的能量转换。
该系统具备动力强劲、响应灵敏、燃油经济性高等优点,同时还能够有效降低排放物排放量,因此被广泛应用于新能源汽车中。
五、单体泵嘴式共轨式喷油系统单体泵嘴式共轨式喷油系统是一种新型的高压喷油技术,它将燃料通过高压泵送入共轨中,再通过单体泵嘴对每个气缸进行精确的燃料供给,从而实现更加精准的混合比调节和更高效的能量转换。
该系统具备响应灵敏、燃油经济性高等优点,同时还能够有效降低排放物排放量,因此被广泛应用于柴油发动机中。
六、电化学喷射系统电化学喷射系统是一种新型的高效喷射技术,它将燃料通过电化学反应分解成氢气和二氧化碳,并将其直接注入发动机燃烧室内进行燃烧。
摩托车用发动机的缸内直喷技术摩托车是一种广泛应用于日常交通和娱乐活动的交通工具。
与汽车相比,摩托车通常具有较小的尺寸和重量,因此对于发动机性能和燃油效率的要求更加严格。
为了提高摩托车的动力性能和燃油经济性,发动机技术一直在不断地创新和改进。
其中,缸内直喷技术成为摩托车工程师的一个重要研究方向。
本文将深入探讨摩托车用发动机的缸内直喷技术,包括其原理、优势和应用前景。
缸内直喷技术是一种在发动机的燃烧室内直接将燃油喷射进入缸内的燃油喷射技术。
与传统的缸外喷射技术相比,缸内直喷技术可以在燃烧室内实现更好的燃油空气混合,从而提高燃烧效率和动力输出。
它通过喷油嘴将燃油以高压喷入燃烧室内,喷油时间和喷油量可以根据发动机工况和驾驶者需求进行精确控制,从而提高燃料利用率和动力输出。
摩托车用发动机的缸内直喷技术具有许多优势。
首先,它可以提高发动机的燃烧效率。
由于燃油直接喷射到燃烧室内,燃料和空气混合均匀,燃烧过程更加充分,从而增加了动力输出和燃料经济性。
其次,缸内直喷技术可以减少尾气排放。
通过精确控制喷油量和喷油时间,缸内直喷技术可以合理调控空燃比,降低氮氧化物和颗粒物的排放。
此外,缸内直喷技术还能减少发动机的噪音和振动,提高驾驶的舒适性和稳定性。
缸内直喷技术在摩托车领域的应用前景广阔。
首先,它可以显著提高摩托车的动力性能。
由于燃油喷射更精确,燃烧效率更高,因此发动机的压缩比可以提高,进一步增加了动力输出。
其次,缸内直喷技术可以降低摩托车的燃料消耗。
通过合理的燃油喷射策略,摩托车发动机可以实现更好的燃料经济性,降低消费者的使用成本。
此外,缸内直喷技术还为摩托车的减重提供了可能。
由于燃油喷射更加准确,可以有效地减少燃油和喷油系统的重量,进一步提高了摩托车的整体性能。
然而,摩托车用发动机的缸内直喷技术在实际应用中还面临一些挑战。
首先,由于摩托车发动机通常较小且重量轻,缸内直喷技术的实现将面临更加严格的空间限制。
其次,燃油喷射的控制策略需要更加精确,以适应不同工况下的动力需求。
缸内直喷名词解释缸内直喷(Direct Injection)是一种汽车发动机燃油喷射技术,也称为直喷燃油系统(Fuel Direct Injection System),是一种将燃油直接喷射到发动机燃烧室内的技术。
传统的汽车发动机采用了间接喷射(Indirect Injection)技术,即通过喷油嘴将燃油喷射到气缸壁上,然后燃烧室的吸气门将空气吸入气缸,将喷到气缸壁上的燃油混合并燃烧。
而缸内直喷技术则是将燃油直接喷射到燃烧室内,使燃油与空气混合更加均匀,燃烧效率更高。
缸内直喷技术主要由喷油器、喷油嘴、高压燃油泵、燃油压力调节阀、燃油滤清器等组成。
喷油器将压力较高的燃油通过喷油嘴直接喷射到发动机燃烧室内,形成雾化的燃油颗粒,与通过进气门吸入燃烧室内的空气混合,并在火花塞的点火作用下燃烧。
相比于间接喷射技术,缸内直喷技术具有以下优点:1. 燃油利用率提高:缸内直喷技术能够将燃油直接喷射到燃烧室内,燃油和空气混合更加均匀,燃烧效率更高,可以提高燃油的利用率,减少燃油消耗。
2. 动力输出增加:通过缸内直喷技术,燃油可以更加精确地喷射到燃烧室内,燃烧更为充分,产生更多动力输出,提高了汽车的动力性能。
3. 排放减少:缸内直喷技术能够在点火之前将燃油喷入燃烧室,使燃油均匀混合并燃烧,减少了不完全燃烧产生的有害气体排放,降低了排放污染。
4. 噪声减少:缸内直喷技术喷油噪声减小,能提高发动机的工作平稳性,降低噪音污染。
5. 发动机响应速度更快:缸内直喷技术能够更快地响应发动机负荷的变化,提供更高的动力输出,使发动机的响应速度更快。
尽管缸内直喷技术具有许多优点,但也存在一些挑战。
由于喷油器直接喷射到燃烧室内,因此对喷油系统的要求更高,需要更高的燃油压力和更精确的喷油控制。
此外,由于燃油的直接喷射,喷油器容易受到积炭和沉积物的堵塞,需要对系统进行定期维护和清洁。
总的来说,缸内直喷技术是现代汽车发动机技术的一大突破,通过直接将燃油喷射到燃烧室内,实现了燃油和空气更加均匀混合并燃烧,提高了发动机的燃烧效率、动力输出和排放性能。
缸内直喷发动机积碳原理理论说明以及概述1. 引言1.1 概述随着汽车行业的快速发展,缸内直喷发动机作为一种高效的燃油供给系统逐渐受到广泛应用。
然而,随着使用时间的增长,这类发动机容易出现积碳问题,导致其性能下降并影响车辆行驶安全。
因此,研究和了解缸内直喷发动机积碳原理是非常重要的。
1.2 文章结构本文将首先介绍缸内直喷发动机的基本工作原理和技术特点。
然后,我们将详细说明积碳对发动机性能的影响,并揭示其形成机制。
接下来,我们将探讨其他相关因素对积碳形成的影响。
最后,在解释了积碳产生和影响之后,我们将介绍解决该问题的方法和措施,并对它们进行比较评价。
最后一部分为结论部分,总结研究成果并提出未来可能的研究方向。
1.3 目的本文旨在通过深入理解缸内直喷发动机积碳原理及其影响,在实践中采取预防和清除积碳的措施,提高发动机性能和延长其使用寿命。
同时,通过对该问题的研究,为未来进一步优化缸内直喷发动机设计、改进燃油质量和开发新型清除积碳方法提供参考。
以上就是本文引言部分的内容,希望能帮助到您撰写长文。
如需进一步内容,请随时告知。
2. 缸内直喷发动机基本原理:2.1 发动机工作过程简介:缸内直喷发动机是一种高效燃烧技术,它将汽油通过高压喷射器直接喷入燃烧室内,并与空气混合后点火自燃。
该引擎采用了相较于传统的多点喷射系统更为精确的燃油控制能力,以及更高的压缩比和更全面的点火策略,从而提高了功率输出和燃料经济性。
2.2 缸内直喷技术介绍:缸内直喷技术通过高压喷射泵将汽油以雾化形式直接注入每个气缸的燃烧室中。
与传统的多点喷射系统相比,这种技术能够实现更准确、更灵活的燃油控制。
在发动机工作周期中,可以通过调整每个气缸进气门和进油量来实现对混合气浓度和时间的精确控制。
这意味着可以根据不同负荷和转速要求进行优化控制,从而提高发动机性能和响应。
2.3 积碳对发动机性能的影响:缸内直喷发动机在燃烧室中形成积碳是一个常见的问题。
图2
实现天然气的燃烧做功。
在每个工作循环,对扭矩的贡献很小,做功主要靠燃气完成。
一般占到燃料总量的5%,
气罐中有燃气压缩泵,高压油驱动罐内燃气压
缩泵做往复运动,通过燃气压缩泵将液态天然气压缩到30MPa ,被压缩的液态天然气经过换热变为高压气态天然进入缓冲罐,经过调压器(GCM )后,进入天然气气轨,
最后进入喷射阀,
如图3所示。
其中GCM 连接柴油高压油通过柴油轨压对燃气压力进行调节(见图1)。
的火花点火天然气发动机相比响应性有很大的提高。
保性:因柴油量很少,
其排放污染物中PM 降低最明显,和柴油机相比,可以降低70%。
CO 降低60%,NO X 约45%。
3缸内高压直喷技术推广应用
图1
图3燃气供给、液压控制示意图
换向阀
旁通阀
HSP
油罐
发动机
AGT
GSP
IGM
GCM
TSOV GDT
隔热层。
汽车新技术论文——缸内直喷稀薄燃烧技术缸内直喷稀薄燃烧技术是指在汽车发动机中采用直喷技术,并调整燃烧的混合气浓度,实现更加高效的燃烧过程,以提高汽车的燃油经济性和减少尾气排放。
本文将对缸内直喷稀薄燃烧技术进行详细介绍。
首先,缸内直喷技术是指直接将燃油喷射到气缸内部,而不是在气缸的进气道喷射,这样可以更好地控制燃油进入气缸的时间和量,提高燃油的利用率。
与传统的喷油系统相比,缸内直喷技术具有更好的喷油精度和喷油时间控制能力,可以将燃油和空气更好地混合,从而更加高效地进行燃烧。
其次,缸内直喷稀薄燃烧技术在喷油策略上进行了调整,使得燃烧过程更加充分和高效。
在传统的燃烧过程中,燃油的浓度较高,容易导致燃烧不充分和产生大量的有害气体。
而通过调整喷油策略,可以实现稀薄燃烧,即在气缸中形成较稀的混合气体,可以更充分地燃烧燃油,减少未燃烧的燃油残留,并且减少有害气体的排放。
此外,稀薄燃烧还可以降低燃烧过程中的温度峰值,从而减少氮氧化合物的生成。
在缸内直喷稀薄燃烧技术中,还可以采用一系列的辅助措施来进一步提高燃烧效率。
例如,可以使用涡流增强装置或者喷油策略来改善混合气体的分布,实现更加均匀的燃烧过程。
此外,还可以通过控制气门的开闭时间和程度来调整缸内气体的流动状况,增加气缸内的换气效果,进一步提高燃烧效率。
缸内直喷稀薄燃烧技术不仅能够提高汽车的燃油经济性和降低尾气排放,还可以提高发动机的动力性能和响应速度。
由于采用了直喷技术,燃油的喷射时间和量可以更好地控制,可以更快地达到所需的燃烧条件,从而提高发动机的输出功率和扭矩。
此外,稀薄燃烧可以减少燃烧过程中的热量损失,使得发动机的效率更高。
在实际应用中,缸内直喷稀薄燃烧技术已经得到了广泛的应用。
许多汽车制造商已经将这项技术应用到他们的发动机中,以满足越来越严格的排放法规和节能要求。
随着技术的不断发展和改进,相信缸内直喷稀薄燃烧技术将继续提升汽车的燃油经济性和减少尾气排放,为环境保护和可持续发展做出更大的贡献。
汽车发动机节能技术随着全球能源问题日益严重,汽车发动机的节能技术成为了汽车工业的热门话题。
汽车发动机作为汽车的“心脏”,直接影响着汽车的燃油消耗和环保性能。
汽车行业一直在不断研发和应用各种发动机节能技术,以降低油耗,减少排放,提高汽车的经济性和环保性能。
本文将介绍一些目前比较常见和先进的汽车发动机节能技术。
一、缸内直喷技术缸内直喷技术是一种将燃料直接喷射到气缸内的技术,而传统的多点喷射是将燃料喷射到进气道上方,然后随着进气一起进入气缸。
缸内直喷技术可以减少混合气的温度和压力损失,提高了燃料的利用率和燃烧效率。
这种技术可以实现更精准的燃油供给和更高的压缩比,从而在保证动力表现的同时降低了油耗和排放。
二、涡轮增压技术涡轮增压技术是通过利用发动机废气的能量来驱动涡轮增压器,增加进气量和压缩比,提高了发动机的动力性能,减少了发动机的功率损失,并在相同动力输出的条件下减少了发动机的排量和油耗。
涡轮增压技术还可以提高高原地区的发动机性能,降低了海拔对发动机动力输出的不利影响,节能效果显著。
三、智能启停技术智能启停技术是一种通过自动控制发动机的启停,来降低汽车在堵车或者红绿灯等待时的燃油消耗的技术。
当汽车停下来时,发动机会自动熄火,当车辆需要行驶时,发动机会自动启动。
这种技术可以有效减少汽车的怠速燃油消耗,特别是在城市交通繁忙的情况下,可以有效降低汽车的耗油量。
四、轻量化设计技术轻量化设计技术是通过采用轻量高强度材料和优化结构设计来降低汽车整车重量,从而减少动力输出的功率损失和降低滚动阻力,减少油耗。
轻量化设计还能提高汽车的加速性能和制动性能,提高汽车的操控性和安全性。
五、缸内选择性关闭技术缸内选择性关闭技术是指通过控制汽缸的工作状态来降低发动机的排量和油耗。
当发动机负载较小时,可以通过关闭部分气缸来降低发动机的排量,达到节能的目的。
这种技术可以在汽车低速行驶时有效降低油耗,但在需要提高动力输出时又能够迅速启用全部气缸,确保足够的动力输出。
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。
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。
汽油机缸内直喷技术
摘要:柴油发动机在近10年有了突飞猛进的发展,其性能已接近汽油机,
又以良好的经济性和耐用性著称,而汽油发动机主要是在进气系统做些文章而没有重大突破,看来今天也只有背水一战了,把汽油喷嘴从进气歧管调到了前线——燃烧室,纵身火海,真有我不下地狱谁下地狱的悲怆。
在1954年,第一辆匹配4 冲程汽油喷射发动机的轿车诞生了,它就是奔驰300SL,雾状燃油直接喷入进气歧管,比化油器发动机提供了更大的动力和更高的燃油经济性,可算是迈了一大步。
自从单点和多点喷射技术在80年代普遍应用以来,技术上的改进一直在进气系统做文章,2、3、4、5气门、可变进气、可变气门升程及正时等,而没有实现根本的基因突变。
我们今天的需求是既要有良好的燃油经济性又要有出色的动力表现。
那么我们来看看汽油缸内直喷技术是否是汽油喷射发动机的基因突变。
汽油机缸内直喷作为新技术有着美好的前景
缸内直喷所宣扬的是通过均匀燃烧和分层燃烧,实现了高负荷、尤其是低负荷下的燃油削耗降低,动力还有很大提升。
在部分负荷时具有的巨大节油作用体现在市内走走停停的交通状况下是多么诱人。
今天,各大公司已经把目光锁定在了直喷,如博世公司开发了Motronic MED7汽油直喷系统,奥迪公司开发了FSI 系统,奔驰开发了CGI系统,菲亚特则开发了JTS系统,虽然名字不同,但它们都代表了汽油缸内直喷。
直喷发动机潜力的证明是在2001年7月的勒芒24小时耐力赛上获胜的奥迪R8,它匹配着带双增压的V8 FSI直喷发动机。
出色的表现使它领先一圈,良好的燃油经济性使它延长了加油的间隔,有力证明了直喷不仅有出色的动力表现,燃油还要节省8%。
不仅是这些,R8车手认为发动机动力反映敏捷且非常到位。
奥迪第一款作为量产车匹配直喷发动机的车型是2002年3月在日内瓦车展展出的A2 1.6FSI。
接下来是奥迪A4,匹配了110kW 2.0L FSI发动机,有别于96kW 的A4,使用了单柱塞高压油泵,4气门替代了5气门,显然是为了在燃烧室安装汽油喷嘴节省地方。
A4 2.0 FSI最大扭矩200Nm出现在3250~4250rpm,0到100km/h的加速时间是9.6秒,最高时速218km/h。
百公里综合油耗7.1L。
在2002年底,奔驰也上市了配有1.8L CGI汽油缸内直喷发动机的C级轿车,即C200 CGI。
峰值功率是125kW,扭矩比上一代增加了15%,当发动机转速只有1500rpm时即可输出扭矩的75%,在3000rpm时输出最高扭矩250Nm,并持续到4500rpm。
与相同排量C级车相比节油超过19%,综合油耗是7.8L/100km。
排放达到欧Ⅳ。
0到100km/h的加速时间是9.0秒,最高时速222km/h。
与C200 CGI有着相同排量的 C 180 KOMPRESSOR峰值功率是105kW,最高扭矩220Nm/2500rpm,0到100km/h的加速时间是9.7秒,最高时速222km/h,综合油耗8.2L/100km。
从以上数值就可以看出这2款发动机的差距了。
作为后勤保障,供油系统为直喷提供了精确的高压喷射
供油系统的主要部件是:高压油泵、共轨、燃油压力传感器、压力控制阀、高压喷嘴和ECU。
首先是对喷嘴的要求提高了,以前的喷嘴是安装在进气歧管,今天不同了,亲临前线,安装在了燃烧室,自然要经受住烈火的考验。
高压电磁喷嘴扮演着重要的角色,电磁单元被激活的时间和油压决定了喷射量的多少。
燃油喷射时间则被控制在几千分之一秒。
在奔驰C200 CGI发动机上,燃油以42度角喷入汽缸,燃油压力随发动机的工作特性从50~120巴,而传统4缸汽油喷射发动机的喷射压力是3.8巴。
高压油泵由进气凸轮轴驱动,轨道中的油压由发动机电脑调节,并直接连接到喷嘴。
压力信号取自压力传感器。
部分负荷时,在低转速下压力是4到5巴,满足稀薄燃烧。
奥迪的高压油泵同样由凸轮轴驱动,喷射压力最高到110巴。
另一个需要具备的基本条件是要使用低硫汽油。
直喷技术产生了2个新的概念:均匀燃烧和分层燃烧
均匀燃烧:在全负荷时,燃油喷射与进气同步,燃油得到完全雾化,使混合汽均匀地充满燃烧室,自然会得到充分的燃烧,使发动机动力得到淋漓尽致的发挥。
在均匀燃烧时有着和传统喷射发动机相同的空气与燃油混合比,即空燃比是14.7∶1,此时的lambda值是1。
而燃油的蒸发又使混合汽降温,去除了爆震的产生。
也就是说在均匀燃烧情况下,在获得高动力输出和扭矩值的同时付出了较低的燃油消耗。
勒芒耐力赛就可证明,因为比赛中总是在均匀燃烧状态。
它出色的经济性主要表现在部分负荷时的分层燃烧。
可燃混合物只分布在火花塞周围,换句话说,空燃比是14.7∶1的混合气集中在火花塞周围,在燃烧室的其他部分则是纯净的空气。
混合汽层的大小范围精确地反映了瞬时发动机动力的需求。
在分层燃烧时,直到压缩行程时才喷射燃油,油雾直接进入燃烧室中的空气,而喷油就发生在点火前瞬间。
分层燃烧时lambda值达到4,可见发动机在中、低速时燃油是多么节省。
另一个优点是,在燃烧时空气层隔绝了热,减少了热量向汽缸壁的传递,从而减少了热量损失提升了发动机热效率。
完善的发动机后处理使排放达到欧Ⅳ标准
废气的30%又流回了燃烧室。
帮助降低了燃烧温度,并使分层燃烧时的氮氧化物降低了70%。
FSI发动机有2个触酶转化器,在排气歧管后面是三元催化转换器,再后面是NOx储存型转化器。
排放达到了欧Ⅳ,在德国每年要节省307欧元的道路使用税。
虽然直喷离我们还有一定距离,但它也不是遥远的未来。
油喷射与进气同步,燃油得到完全雾化,使混合汽均匀地充满燃烧室,自然会得到充分的燃烧,使发动机动力得到淋漓尽致的发挥。
在均匀燃烧时有着和传统喷射发动机相同的空气与燃油混合比,即空燃比是14.7∶1,此时的lambda值是1。
而燃油的蒸发又使混合汽降温,去除了爆震的产生。
也就是说在均匀燃烧情况下,在获得高动力输出和扭矩值的同时付出了较低的燃油消耗。
勒芒耐力赛就可证。