汽车科技简介

汽車科技簡介： 缸內直噴-Direct
Injection
由 kun 於 一, 2009/08/10 - 5:08pm 發表
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缸內直噴

缸內直噴（Direct Injection），相信近幾年來大家一定都常聽到這個名詞，那到
底什麼是缸內直噴呢？今天我們
就來簡單的介紹一下這項引擎供
油技術。在缸內直噴尚未像 現在
如此普及之前，市售車大部份都是
採用多點噴射供油，也就是噴油
嘴置於進氣歧管上，經由電腦偵
測、計算所需的供油量後噴入進氣
歧管與空氣混合，待進氣閥 門開
啓後再進入燃燒室。由於這是汽
油引擎構造的先天限制，多點噴
射供油引擎只有等到進氣閥門開啓時才能獲得混合油氣，因此電腦的控制力相當有
限。

至於缸內直噴在上個世紀90年代已經有車廠提出此概念，不過真正大量使用這項技
術於量產車上的也是近幾年的事。缸內直噴技術其實就是將噴油嘴安置在汽缸內，
噴油嘴放置在汽缸內的好處就是在供油時不需要再等待氣門的開啟，也不會受進氣
閥門的開關而影響油氣進入汽缸的量，且能經由電腦的判斷來自由的控制供油的時
機和份量，至於進氣閥門只單純提供空氣進入的時程。缸內直噴引擎在中低轉速節
氣門半開狀態，空氣由進氣閥門進入汽缸，由於採用缸直噴技術的引擎活塞頂部有
特殊的曲面設計，會使空氣進入氣缸後在火星塞與活塞頂部間形成一股渦流，當壓
縮行程接近尾聲時，高壓噴油嘴會噴出少量適當的汽油來進行點燃，以充分提高引
擎的燃燒效率和降低引擎運轉時的油耗。

因為在轉速較低、負荷較小時除了火花塞周圍需要濃度較高的油氣外，燃燒室的其
它地方只需要空氣含量較高的混合氣即可。當需要大動力節氣門完全開啟時，大量
空氣會快速進入汽缸形成強勁的渦流，待電腦通知噴油嘴將所需的噴油量注入汽缸
後油氣並會均勻混合，提供引擎高轉速所需的油氣，經火星塞點火形成強大的爆炸
來推動活塞以提供所需的動力。在整個引擎運轉的過程中不管是低轉速還是高轉速，
電腦都會不斷的根據引擎的運作狀況改變供油的模式，但其實在需要大動力全油 門
時缸內直噴與多點噴射所需的燃油消耗相差不大，反而是在中低轉速的工作情況下，
缸內直噴引擎的優點才會充分的展現出來。

此外從最基礎的成本面來看，由於使用缸內直噴技術的引擎其噴油嘴是安置在汽缸
內，因此噴油嘴、活塞、燃燒室都需特別的設計，使用強度高製作精密的材質，在
這種情況下零部件的價格就會比採用多點噴射供油系統的成本來得昂貴。

● 缸内直喷
在对能源和环保要求日趋严格的今天，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，那就是缸内直喷技术。缸内直喷技术简单来
说就是把原本普通电喷系统的喷油嘴装在了每个气缸的内部，油气混合效率提升到了更高的
水平。
另外，缸内直喷系统的出现使得“分层燃烧”技术成为可能。以往的多点电喷发动机吸
入气缸内的油气混合气大致是均匀混合的，而分层燃烧技术依靠气缸顶部特殊设计的凹陷，
在压缩过程中使得火花塞附近聚集较浓的油气混合气，而周边区域的油气浓度相对稀薄，这
样一来就节约了一部分燃油，提升了效率，正所谓“好钢用在刀刃上”。（文/汽车之家 罗浩）

在对能源和环保要求日趋严格的今天，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，那就是缸内直喷技术。

缸内直喷就是将燃油喷嘴安装于气缸内，直接将燃油喷入气缸内与进气混合。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。
但是缸内直喷科技也并非无敌，因为从经济层面来看，采用缸内直喷的供油系统除了在研发过程必须
花费更大成本，在部品构成复杂且精密的情况下，零组件的价格也比起传统供油系统来得昂贵，因此这些
也都是未来缸内直喷发动机尚待克服的要素。

缸内直喷技术，来源于英文Fuel StrATified Injection，简称FSI，一般指汽油缸内直喷技术（传
统汽油机，汽油喷射到进气道中，然后混合空气进入气缸）。
缸内直喷发动机剖视图
近年来缸内直喷技术被广泛的应用在了大众集团旗下车型，并往往配合涡轮增压技术，
组成TFSI发动机。

缸内直喷技术的特点在于其供油系统的设计，可以使汽油以极高压力精准的直接注入到
燃烧室中，所以除了喷油嘴的构造和位置异于传统供油系统，在油气的雾化和混合效率上也
更为优异。加上近来车上各项电子系统控制技术的大幅进步，计算机对于进气量与喷油时机
的判读与控制也愈加精准，因此使用缸内直喷技术的发动机，其燃烧效率大幅提升，在增加
了动力输出的同时，更加节油、环保。

缸内直喷
● 缸内直喷的广泛运用
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。

缸内直喷技术在VAG集团中被广泛运用，由Audi RS4和R8共享的4.2升FSI发
动机即是其中性能强悍的代表作。
其中VAG集团可以算是导入缸内直喷科技最具代表性的例子，目前包含Audi和
VW都已将名为FSI的缸内直喷发动机列为旗下车款的高阶动力来源，而且在Audi和VW
车系的顶级车上，甚至更以FSI结合上涡轮增压以增大动力。

供油系统采用缸内直喷设计的最大优势，就在于燃油是以极高压力直接注入于燃烧
室中，因此除了喷油嘴的构造和位置都异于传统供油系统，在油气的雾化和混合效率上也更
为优异。加上近来车上各项电子系统的控制技术大幅进步，计算机对于进气量与喷油时机的
判读与控制也愈加精准，因此在搭配上缸内直喷技术以使得发动机的燃烧效率大幅提升下，
除了发动机得以产生更大动力，对于环保和节能也都有正面的帮助。

『采用缸内直喷的发动机除了材质上的讲究，就连活塞、燃烧室也都经过特别设计』
但是缸内直喷科技也并非无敌，因为从经济层面来看，采用缸内直喷的供油系统除
了在研发过程必须花费更大成本，在部品构成复杂且精密的情况下，零组件的价格也比起传
统供油系统来得昂贵，因此这些也都是未来缸内直喷发动机尚待克服的要素