缸内汽油直接喷射发动机.doc

缸内汽油直接喷射发动机 返回 在1954年第一辆匹配4冲程汽油喷射发动机的轿车诞生了，它就是奔驰300SL雾状燃油直接喷入进气歧管比化油器发动机提供了更大的动力和更高的燃油经济性，可算是迈了一大步。自从单点和多点喷射技术在80年代普遍应用以来，技术上的改进一直在进气系统做文章2、3、4、5气门、可变进气、可变气门升程及正时等，而没有实现根本的基因突变。我们今天的需求是既要有良好的燃油经济性又要有出色的动力表现。那么我们来看看汽油缸内直喷技术是否是汽油喷射发动机的基因突变。 汽油机缸内直喷作为新技术有着美好的前景缸内直喷所宣扬的是通过均匀燃烧和分层燃烧实现了高负荷、尤其是低负荷下的燃油消耗降低，动力还有很大提升。在部分负荷时具有的巨大节油作用体现在市内走走停停的交通状况下是多么诱人。今天各大公司已经把目光锁定在了直喷如博世公司开发了Motronic MED7汽油直喷系统，奥迪公司开发了FSI系统，奔驰开发了CGI系统，菲亚特则开发了JTS系统虽然名字不同但它们都代表了汽油缸内直喷。 直喷发动机潜力的证明是在2001年7月的勒芒24小时耐力赛上获胜的奥迪R8它匹配着带双增压的V8 FSI直喷发动机。出色的表现使它领先一圈，良好的燃油经济性使它延长了加油的间隔，有力证明了直喷不仅有出色的动力表现燃油还要节省8。不仅是这些，R8车手认为发动机动力反映敏捷且非常到位。 奥迪第一款作为量产车匹配直喷发动机的车型是2002年3月在日内瓦车展展出的A2 1.6FS1。接下来是奥迪A4匹配了110kW 2.0L FSI发动机有别于96k VV的A4使用了单柱塞高压油泵，4气门替代了5气门，显然是为了在燃烧室安装汽油喷嘴节省地方。A4 2.0 FSI最大扭矩200Nm出现在3250-4250rpm，0到100km/h的加速时间是9.6秒，最高时速218km/h。百公里综合油耗7.1L。 在2002年底奔驰也上市了配有1.8L CGI汽油缸内直喷发动机的C级轿车即C200CGI。峰值功率是125kW，扭矩比上一代增加了15%当发动机转速只有1 500rpm时即可输出扭矩的75在3000rpm时输出最高扭矩250Nm并持续到4500rpm。与相同排量C级车相比节油超过19综合油耗是7.8L/100km排放达到欧。0到100km/h的加速时间是9.0秒，最高时速222km/h。与C200CGI有着相同排量的C 180KO MPRESSOR峰值功率是105kW最高扭矩220Nm/2500rpm, 0到l 00km/h的加速时间是9.7秒最高时速222km/h，综合油耗8.2L/100km。从以上数值就可以看出这2款发动机的差距了。 作为后勤保障，供油系统为直喷提供了精确的高压喷射 供油系统的主要部件是：高压油泵、共轨、燃油压力传感器、压力控制阀、高压喷嘴和ECU。首先是对喷嘴的要求提高了，以前的喷嘴是安装在进气歧管今天不同了，亲临前线安装在了燃烧室，自然要经受住烈火的考验。高压电磁喷嘴扮演着重要的角色，电磁单元被激活的时间和油压决定了喷射量的多少燃油喷射时间则被控制在几千分之一秒。在奔驰C200 CGI发动机上燃油以42度角喷入汽缸，燃油压力随发动机的工作特性从50-120巴。而传统4缸汽油喷射发动机的喷射压力是3 8巴。高压油泵由进气凸轮轴驱动轨道中的油压由发动机电脑调节，并直接连接到喷嘴。压力信号取自压力传感器。部分负荷时在低转速下压力是4到5巴满足稀薄燃烧。奥迪的高压油泵同样由凸轮轴驱动，喷射压力最高到110巴。另一个需要具备的基本条件是要使用低硫汽油。直喷技术产生了2个新的概念：均匀燃烧和分层燃烧 均匀燃烧：在全负荷时燃油喷射与进气同步燃油得到完全雾化，使混合汽均匀地充满燃烧室自然会得到充分的燃烧使发动机动力得到淋漓尽致的发挥。在均匀燃烧时有着和传统喷射发动机相同的空气与燃油混合比，即空燃比是14.7：1此时的lambda值是1