缸内直喷

优点

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15:1),也就是人们所说的“稀燃”。

机内的活塞顶部一半是球形,另一半是壁面,空气从气门冲进来后在活塞的压缩下形成一股涡流运动,当压缩行程即将结束时,在燃烧室顶部的油嘴开始喷油,汽油与空气在涡流运动的作用下形成混合气,这种急速旋转的混合气是分层次的,越接近火花塞越浓,易于点火作功。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%。

特点

能够降低泵吸损失,在低负荷时确保低油耗,但需要增加特殊催化转换器以有效净化处理排放气体。

FSI发动机按照发动机负荷工况,基本上可以自动选择2种运行模式。在低负荷时为分层稀薄燃烧,在高负荷时则为均质理论空燃比(14.6-14.7燃烧。在这两种运行模式中,燃料的喷射时间有所不同,真空作动的开关阀进行开启/关闭。在高负荷中所进行的均质理论空燃比燃烧中,燃油是在进气冲程中喷射。理论空燃比的均质混合气易于燃烧,不必借助涡流作用,因此,由于进气阻力减少,开关阀打开。而在全负荷以外,进行气再循环,限制泵吸损失,由于直喷化而使压缩比提高到12.1,即使在均质理论空燃烧比混合气燃烧中,仍能降低燃油耗。进一步说,在FSI发机中,在低负荷与高负荷之间,作为第三运行模式而设定均质稀薄燃烧,在这种运行模式中,燃油在进气冲程喷射,并且由于产生加速稀薄混合燃烧的纵涡流,开关阀被关闭。这时,阻碍燃烧的废气再循环(EGR)暂不进行。与均质理论空燃比燃烧不同的是,吸入空气量超过燃油的喷量。

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AudiRS4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GDI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GDI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。

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。

泄压方法

缸内直喷在维修拆装高压系统之前的泄压方法:

1、连接好仪器,进入发动机系统。

2、选择数据流功能,输入通道140,注意观察显示区3个内容。起动发动机,怠速运转,发动机怠速时显示区3个中的显示数值约为5000kp(50bar)此显示表示高压燃油泵所产生的压力。

3、取下燃油泵的控制器J538的1号保险丝并且继续跟踪显示区的内容,发动机必须怠速运转1-2分钟以后显示区3中的显示内容快速下降。

4、显示值为8bar时(800kpa)时关闭点火开关,供油架内部仍然充满燃油,不过燃油不再处于高压状态,这时可以根据传统方法进行拆卸。