汽油发动机缸内直喷技术:

汽油机缸内直喷技术是近年来各大汽车公司开发的发动机节能新技术。它是把柴油机技术汽油机化。它最大的优势是发动机可燃混合气形成时间短,燃烧质量好,油耗低,污染排放少。

缸内直喷发动机技术(汽油发动机缸内直喷技术)(1)

缸内直喷发动机普通电控发动机相比,最大的区别是:

普通电控发动机把燃油喷射到发动机进气歧管末端紧挨着发动机缸盖进气道位置,而缸内直喷发动机把燃油直接喷射到发动机气缸内;

控制单元ECU根据发动机吸入的空气量精确控制喷油量和喷油时刻,压力最高可达15MPa(大约150个大气压)的燃油与空气雾化混合时间更短、质量更优,使符合发动机工况需求的可燃混合气得以充分燃烧,从而实现发动机动力性、经济性、排放性的最佳控制。

缸内直喷发动机技术(汽油发动机缸内直喷技术)(2)

缸内直喷发动机技术(汽油发动机缸内直喷技术)(3)

目前中外汽车市场上缸内直喷技术已经呈现“百家争鸣”局面。

主要代表有:现代GDI技术、通用SIDI技术、马自达DISI技术、福特GTDI技术、大众TSI技术、奥迪TFSI技术等等,它们之间的区别在于有的技术侧重于分层燃烧,有的技术侧重于均质燃烧,有的技术侧重于稀薄燃烧。

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GDI稀薄燃烧技术

稀薄燃烧技术主要解决的是发动机的经济性和排放性。随着世界能源紧张和环保意识增强,GDI技术把发动机工作的空燃比控制在18:1之上(正常空燃比为14.7:1),这样的发动机在工作时,由于混合气中氧含量丰富,所以混合气燃烧质量好,燃烧温度低,CO、HC、NOx等有害气体排放减小。

缸内直喷发动机技术(汽油发动机缸内直喷技术)(5)

GDI分层燃烧技术

通过对活塞顶部结构、燃烧室结构、喷油器喷孔数量和几何形状的设计,合理布置火花塞位置,利用进入气缸空气的涡流和滚流特性,再有超高的喷油压力和喷射时间的完美配合,就可以形成混合气浓度高低的分层分布。火花塞中心位置浓度高,便于点火;燃烧室壁、气缸壁周围浓度低,可以有效防止热量损失,从而提高发动机热效率。

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汽油发动机缸内直喷技术的优势与劣势

缸内直喷技术提高了可燃混合气的雾化质量、燃烧质量,实现了发动机动力性、经济性、排放性的优化控制,对全球能源战略规划、环境保护意义重大。其不足之处在于:缸内直喷发动机对燃烧室形状设计、活塞顶部形状设计、喷油器喷孔几何形状及尺寸、火花塞安装位置、喷油时间及次数等都提出严格要求,增加了使用成本;另一方面,缸内直喷发动机对燃油品质要求高(最低95#汽油),燃油中杂质极易造成喷油器喷孔堵塞,导致发动机不能正常工作。

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