您现在的位置: 首页 > 网站导航收录 > 百科知识百科知识

什么是汽车缸内直喷？有什么优势？

直喷,燃油,发动机什么是汽车缸内直喷？有什么优势？

发布时间：2016-12-08加入收藏来源：互联网点击：

什么是汽车缸内直喷？有什么优势？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

发动机的喷射技术历史共经历过三个阶段，即化油器时代，电子燃油喷射时代以及目前主流的缸内直喷时代。缸内直喷技术为什么是未来发动机技术发展趋势，为什么会取代前两种喷射技术，因为此项技术有如下特点。

一、什么是缸内直喷技术

英文名称：FSI-Fuel Stratified Injection

中文名称：燃料分层喷射技术

缸内直喷技术就是在传统发动机基础上多增加了一套燃油喷射系统，用于改善传统汽车发动机供油方式不足而研发出的一种新型技术，其通过一个活塞泵提供100bar以上的压力，将汽油提供给位于汽缸内的电磁喷射器，然后，通过电脑控制喷射器将燃料在最恰当的时间直接注入燃烧室，完成整个燃油喷射过程。

FSI技术采用了两种不同的燃烧模式，分别是均质燃烧模式和分层燃烧模式。

均质燃烧模式是指在进气行程后期向燃烧室内喷入燃油，在进气行程与压缩行程中完成与空气的充分混合，并在点火时刻使缸内形成较为均匀的混合气，确保稳定点火。

分层燃烧模式是指在压缩行程喷入燃油，随着压缩行程的进行，燃油与空气混合，直至点火时刻，从火花塞处至缸壁，燃油浓度由浓到稀，保证有效点火，火焰传播也正常，从而提高燃油经济性。

直喷发动机燃油跟空气的混合主要有三种方式，分别是喷射引导、劈面引导和气流引导。喷射引导喷油器设计在缸盖顶部，火花塞设计在发动机侧面，主要适用于分层稀薄燃烧发动机，燃油经济性较好。壁面引导和气流引导，其结构设计均为喷油器侧置，火花塞顶置，适用于均质燃烧发动机。因为此结构设计跟传统发动机结构相似，所以更适用于平台化与模块化发展。

二、技术优势

相比于前两种燃油喷射技术，缸内直喷技术主要有如下技术优势：

1.  燃油经济性好

当发动机在小负荷工况运行时,在压缩冲程时刻进行燃油喷射,利用缸内滚流的运动促进油气混合,最后在火花塞附近形成适宜点火的油气混合气,并且油气浓度在整个燃烧室内呈现梯度分布,可实现较大的空燃比，最大可达到40：1,从而提高发动机的经济性。同时,分层燃烧模式使燃烧发生在燃烧室的中心区域,燃烧被周围的空气隔绝,降低了热量损失,进一步降低了燃油消耗率。

2.  热效率高

发动机在中、小负荷工况时采用分层燃烧模式，燃油浓度呈现梯度分布,即在缸壁附近分布的大部分是空气,有效地防止了热量传递给缸体水套,提高了燃烧的热效率。

3.  升功率大

大负荷或全负荷工况时,缸内直喷发动机在进气行程中将燃油喷入燃烧室,由于油束的移动速度小于活塞的下行速度,造成油束周围的压力较低,燃油迅速扩散蒸发,从而形成均质燃烧混合气。燃油蒸发吸收热量使缸内温度降低,增强了抗爆震性能。因此缸内直喷发动机可以用较高的压缩比,提高了发动机的热效率，一般可提高至 11~14。另外由于缸内温度降低,提高了充量系数,可产生更高的功率。

4.  缸内直喷发动机采用质调节,根据各缸的实际需求进行燃油喷射,可减少各缸之间的差异,提高各缸均匀性,一般与进气道喷射汽油机相比缸内直喷发动机的各缸均匀性可以控制在 3%以内。

5.  排放性能好

缸内直喷技术发动机精确的控制每个循环的空气与燃油比例,结合分层燃烧直接起动技术,可以降低冷起动时的 HC 排放,瞬态响应好。

三、缸内直喷的缺点与不足

一项技术再好，因为结构设计以及部分性能提升，必然会付出相应的代价，从而存在一些不足和缺点，缸内直喷主要的缺点如下：

1．积碳严重

主要是由于缸内直喷汽油发动机的燃料与空气混合的时间要比歧管喷射短得多，可燃混合气混合不够均匀，缺氧的燃油会发生裂解、脱氢，造成燃烧不充分，最后生成碳烟微粒；

2．油品要求高；

3．NOx化物及碳颗粒排放差

压缩行程末端喷射的燃油由于时间太短并不能得到充分汽化，导致碳氢化合物及碳颗粒排放会增加；

4．燃烧温度较低，三元催化器并不能达到很好的工作温度，对有害介质的转化不完全。