缸內(nèi)直噴

優(yōu)點(diǎn)

缸內(nèi)直噴式汽油發(fā)動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是油耗量低,升功率大。

空燃比達(dá)到40:1(一般汽油發(fā)動機(jī)的空燃比是15:1),也就是人們所說的“稀燃”。

機(jī)內(nèi)的活塞頂部一半是球形,另一半是壁面,空氣從氣門沖進(jìn)來后在活塞的壓縮下形成一股渦流運(yùn)動,當(dāng)壓縮行程即將結(jié)束時,在燃燒室頂部的油嘴開始噴油,汽油與空氣在渦流運(yùn)動的作用下形成混合氣,這種急速旋轉(zhuǎn)的混合氣是分層次的,越接近火花塞越濃,易于點(diǎn)火作功。壓縮比高達(dá)12,與同排量的一般發(fā)動機(jī)相比功率與扭矩都提高了10%。

特點(diǎn)

能夠降低泵吸損失,在低負(fù)荷時確保低油耗,但需要增加特殊催化轉(zhuǎn)換器以有效凈化處理排放氣體。

FSI發(fā)動機(jī)按照發(fā)動機(jī)負(fù)荷工況,基本上可以自動選擇2種運(yùn)行模式。在低負(fù)荷時為分層稀薄燃燒,在高負(fù)荷時則為均質(zhì)理論空燃比(14.6-14.7燃燒。在這兩種運(yùn)行模式中,燃料的噴射時間有所不同,真空作動的開關(guān)閥進(jìn)行開啟/關(guān)閉。在高負(fù)荷中所進(jìn)行的均質(zhì)理論空燃比燃燒中,燃油是在進(jìn)氣沖程中噴射。理論空燃比的均質(zhì)混合氣易于燃燒,不必借助渦流作用,因此,由于進(jìn)氣阻力減少,開關(guān)閥打開。而在全負(fù)荷以外,進(jìn)行氣再循環(huán),限制泵吸損失,由于直噴化而使壓縮比提高到12.1,即使在均質(zhì)理論空燃燒比混合氣燃燒中,仍能降低燃油耗。進(jìn)一步說,在FSI發(fā)機(jī)中,在低負(fù)荷與高負(fù)荷之間,作為第三運(yùn)行模式而設(shè)定均質(zhì)稀薄燃燒,在這種運(yùn)行模式中,燃油在進(jìn)氣沖程噴射,并且由于產(chǎn)生加速稀薄混合燃燒的縱渦流,開關(guān)閥被關(guān)閉。這時,阻礙燃燒的廢氣再循環(huán)(EGR)暫不進(jìn)行。與均質(zhì)理論空燃比燃燒不同的是,吸入空氣量超過燃油的噴量。

運(yùn)用

在近來各廠采用的發(fā)動機(jī)科技中,最炙手可熱的技術(shù)非缸內(nèi)直噴莫屬。這套由柴油發(fā)動機(jī)衍生而來的科技目前已經(jīng)大量使用在包含VAG、BMW、Mercedes-Benz、GM以及Toyota(Lexus)車系上。

缸內(nèi)直噴技術(shù)在VAG集團(tuán)中被廣泛運(yùn)用,由AudiRS4和R8共享的4.2升FSI發(fā)動機(jī)即是其中性能強(qiáng)悍的代表作。

其中VAG集團(tuán)可以算是導(dǎo)入缸內(nèi)直噴科技最具代表性的例子,目前包含Audi和VW都已將名為GDI的缸內(nèi)直噴發(fā)動機(jī)列為旗下車款的高階動力來源,而且在Audi和VW車系的頂級車上,甚至更以GDI結(jié)合上渦輪增壓以增大動力。

供油系統(tǒng)采用缸內(nèi)直噴設(shè)計的最大優(yōu)勢,就在于燃油是以極高壓力直接注入于燃燒室中,因此除了噴油嘴的構(gòu)造和位置都異于傳統(tǒng)供油系統(tǒng),在油氣的霧化和混合效率上也更為優(yōu)異。加上近來車上各項電子系統(tǒng)的控制技術(shù)大幅進(jìn)步,計算機(jī)對于進(jìn)氣量與噴油時機(jī)的判讀與控制也愈加精準(zhǔn),因此在搭配上缸內(nèi)直噴技術(shù)以使得發(fā)動機(jī)的燃燒效率大幅提升下,除了發(fā)動機(jī)得以產(chǎn)生更大動力,對于環(huán)保和節(jié)能也都有正面的幫助。

但是缸內(nèi)直噴科技也并非無敵,因為從經(jīng)濟(jì)層面來看,采用缸內(nèi)直噴的供油系統(tǒng)除了在研發(fā)過程必須花費(fèi)更大成本,在部品構(gòu)成復(fù)雜且精密的情況下,零組件的價格也比起傳統(tǒng)供油系統(tǒng)來得昂貴,因此這些也都是未來缸內(nèi)直噴發(fā)動機(jī)尚待克服的要素。

泄壓方法

缸內(nèi)直噴在維修拆裝高壓系統(tǒng)之前的泄壓方法:

1、連接好儀器,進(jìn)入發(fā)動機(jī)系統(tǒng)。

2、選擇數(shù)據(jù)流功能,輸入通道140,注意觀察顯示區(qū)3個內(nèi)容。起動發(fā)動機(jī),怠速運(yùn)轉(zhuǎn),發(fā)動機(jī)怠速時顯示區(qū)3個中的顯示數(shù)值約為5000kp(50bar)此顯示表示高壓燃油泵所產(chǎn)生的壓力。

3、取下燃油泵的控制器J538的1號保險絲并且繼續(xù)跟蹤顯示區(qū)的內(nèi)容,發(fā)動機(jī)必須怠速運(yùn)轉(zhuǎn)1-2分鐘以后顯示區(qū)3中的顯示內(nèi)容快速下降。

4、顯示值為8bar時(800kpa)時關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān),供油架內(nèi)部仍然充滿燃油,不過燃油不再處于高壓狀態(tài),這時可以根據(jù)傳統(tǒng)方法進(jìn)行拆卸。