发动机直喷技术-新

1、汽车新技术课程汽车新技术课程汽油发动机直喷技术汽油发动机直喷技术-FSI-FSI汽车学院汽车学院孙波孙波汽车新技术课程汽车新技术课程为何要使用汽油直喷技术电子调节冷却系统凸轮轴正时调节废气再循环可变压缩比气缸关闭稀混合气模式均质全可变气门机构机械式电子气门机构汽油直喷装置 最节省燃油，最高可达20% 还有较大的开发潜力汽车新技术课程汽车新技术课程TSI与TFSInTSI在德国的大众汽车上是指双涡轮增压器技术分层燃烧技术缸内直喷技术。在中国大众生产的汽车上去掉了一个机械式涡轮增压和分层燃烧技术nTFSI在德国的奥迪汽车是指双涡轮增压分层燃烧技术缸内直喷技术。在中国生产的汽车上去丢了一个涡轮增压和

2、分层燃烧n被称之为德国人最骗中国人的汽车技术汽车新技术课程汽车新技术课程FSI发动机的三种燃烧模式n分层充气模式n均质稀薄充气模式n均质充气模式汽车新技术课程汽车新技术课程发动机转速负荷与三种模式的关系发动机负荷发动机转速均质充气模式均质稀薄充气模式分层充气模式汽车新技术课程汽车新技术课程分层充气模式进气 节气门打开（节流损失小） 进气歧管翻板封住下进气 道, 于是空气运动就加速了 吸入的空气呈旋转状进入气缸汽车新技术课程汽车新技术课程分层充气模式喷油 喷油开始于约上止点前60 喷油结束于约上止点前45 燃油被喷射到燃油凹坑内 喷油时刻对混合气的形成有很大影响汽车新技术课程汽车新技术课程分层充

3、气模式混合气形成 混合气形成只发生在40 - 50曲轴角之间 如果曲轴角小于这个范围无法点燃混合气 如果曲轴角大于这个范围混合气就变成均质充气了 空气-燃油比=1,6 - 3汽车新技术课程汽车新技术课程分层充气模式燃烧 只有混合好的气雾被点火燃烧 混合好的气雾周围的气体起隔离作用 缸壁热损耗小 热效率提高了 点火时刻范围窄汽车新技术课程汽车新技术课程分层充气模式节气门不能完全打开，因为总是得保持一定的真空（用于活性炭罐装置和废气再循环装置）发动机所产生的扭矩大小只取决于喷油量， 在这里吸入的空气量和点火角并没有多大意义汽车新技术课程汽车新技术课程均质稀薄充气模式进气 与分层充气相同 节气门大开

4、 进气歧管翻板关 闭汽车新技术课程汽车新技术课程均质稀薄充气模式喷油 燃油约在点火上止点前300 时喷入（吸气行程） 空气-燃油比约=1,55汽车新技术课程汽车新技术课程均质稀薄充气模式混合气形成 可用时间较长 均质混合气分配汽车新技术课程汽车新技术课程均质稀薄充气模式燃烧 燃烧发生在整个燃烧内 点火时刻可自由选择汽车新技术课程汽车新技术课程均质充气模式进气 节气门按照油门踏板的位置来打开 进气歧管翻板根据工作点来打开或关闭 在中等负荷和转速范围时是关闭的汽车新技术课程汽车新技术课程均质充气模式 喷油、混合气形成和燃烧与均质稀混合气模式是一样的 空气-燃油混合气 = 1汽车新技术课程汽车新技术

5、课程发动机机械部分 采用铝合金制成 气缸间距88 mm 发动机长度460 mm 为了增强刚性， 铝制曲轴箱设计成“闭式结构” 气缸工作表面采用等离子涂膜(1,6l-发动机)发动机缸体汽车新技术课程汽车新技术课程发动机机械部分等离子涂膜优点: 与铸造气缸套相比重量可减轻1kg，因为这个涂膜厚度只有0,085 mm betrgt 减小摩擦力和磨损汽车新技术课程汽车新技术课程发动机机械部分曲轴箱通风 窜出得气体经发动机缸体进入第一个机油分离器 随后气体经一根外部连接软管进入气缸盖罩得迷宫式密封中 不含机油的窜气经压力阀被送入进气歧管汽车新技术课程汽车新技术课程发动机机械部分曲轴箱压力调节阀汽车新技术

6、课程汽车新技术课程发动机机械部分 该阀用于保证曲轴箱内压力稳定以及曲轴箱通风 当真空度过高时，密封件会向内打开，污物就进入曲轴箱汽车新技术课程汽车新技术课程发动机进气系统汽车新技术课程汽车新技术课程燃油系统汽车新技术课程汽车新技术课程燃油系统2,0L发动机上燃油系统功能燃油系统 在低压系统中采用电动燃油泵给高压泵供应压力约为6 bar的燃油 在高压系统中燃油压力约为40 -110 bar(取决于负荷和转速) 在2,0 升FSI 发动机上，燃油压力是由一个单活塞高压泵经燃油计量阀建立起来的， 然后再经燃油分配管输送到四个高压喷油阀上。 过压阀是用来保护高压部件的，该阀在压力超过120 bar时打

7、开汽车新技术课程汽车新技术课程 单活塞高压泵由凸轮轴以机械方式来驱动 电动燃油泵给高压泵预供油，预供油压力约为6 bar 高压泵产生燃油轨内所需要的压力 压力缓冲器会吸收高压系统内的压力波动汽车新技术课程汽车新技术课程压力建立泵活塞向下运动燃油以最高6 bar 的压力经进油阀进入泵腔。另外泵活塞向下运动也会吸入燃油。泵活塞向上运动燃油被压缩，于是通过油轨的压力就升高， 高压燃油就被输送到燃油分配管内汽车新技术课程汽车新技术课程压力调节燃油计量阀 该阀控制燃油轨内的燃油压力 如果该阀在供油升程结束前启动了，那么泵腔内的压力就会卸掉 燃油流向泵的吸油侧 单向阀用于防止燃油分配管内的油轨压力卸掉汽车

8、新技术课程汽车新技术课程燃油系统燃油计量阀汽车新技术课程汽车新技术课程燃油系统燃油计量阀 出于安全原因，燃油计量阀在未通电时是打开的。 线圈通电时就会产生磁场，喷嘴针就被压靠到阀座上了。 达到燃油轨内所需压力时，通电就结束了 于是磁场就消失了，喷嘴针升起，不再需要的燃油就被送入低压管路中汽车新技术课程汽车新技术课程燃油分配管燃油分配管供油管供油管 燃油压力传感器燃油压力传感器回油管回油管 压力限制阀压力限制阀 高压泵高压泵 燃油轨将已经调整好的燃油压燃油轨将已经调整好的燃油压力分配给各个喷油阀力分配给各个喷油阀 高压腔的大小应这样设计：它高压腔的大小应这样设计：它要能补偿轻微的压力波动要能补偿

9、轻微的压力波动 燃油分配管是以下装置的支架燃油分配管是以下装置的支架： 喷油阀喷油阀 燃油压力传感器燃油压力传感器 压力限制阀压力限制阀 高压储存器高压储存器汽车新技术课程汽车新技术课程燃油压力传感器燃油压力传感器 压力接口压力接口传感器元件传感器元件(应变电阻应变电阻)印刷电路板印刷电路板插头插头 壳体壳体 隔块隔块ASIC接触桥片接触桥片 该传感器测量油轨内的燃油该传感器测量油轨内的燃油压力压力 油轨内的压力保持恒定对减油轨内的压力保持恒定对减少排放、降低噪音和提高功少排放、降低噪音和提高功率有重要影响率有重要影响 燃油压力在一个调节回路中燃油压力在一个调节回路中进行调节进行调节 ，传感器

10、的测量传感器的测量误差小于误差小于 2% 2%汽车新技术课程汽车新技术课程燃油压力传感器燃油压力传感器 压力接口压力接口传感器元件传感器元件(应变电阻应变电阻)印刷电路板印刷电路板插头插头壳体壳体 隔块隔块ASIC接触桥片接触桥片 该传感器的核心就是一个该传感器的核心就是一个钢膜，在钢膜上镀有应变钢膜，在钢膜上镀有应变电阻电阻 一旦要测的压力经压力接一旦要测的压力经压力接口作用到钢膜的一侧时，口作用到钢膜的一侧时，由于钢膜弯曲，就引起应由于钢膜弯曲，就引起应变电阻的电阻值发生变化变电阻的电阻值发生变化。 传感器内有一套电子分析传感器内有一套电子分析机构机构汽车新技术课程汽车新技术课程燃油压力传

11、感器的特性曲线燃油压力传感器的特性曲线140 bar最小压力最小压力传感器损坏传感器损坏 信号电压信号电压 （取决于压力）取决于压力）传感器损坏传感器损坏最大压力最大压力 发动机控制单元给传感器供电，供电电压未发动机控制单元给传感器供电，供电电压未 5 5 V V 压力升高时电阻降低，压力升高时电阻降低， 于是信号电压升高于是信号电压升高输出电压汽车新技术课程汽车新技术课程高压喷油阀高压喷油阀任务任务: : 燃油形成细雾燃油形成细雾 正确计量出所需燃油量正确计量出所需燃油量 将燃油准确地喷到燃烧室内相将燃油准确地喷到燃烧室内相应区域应区域 在正确的时刻喷油在正确的时刻喷油 燃油分配管的入口（带

12、细滤网） 电磁线圈 供电接头四氟乙烯密封圈压力弹簧带衔铁的阀针阀座出油孔汽车新技术课程汽车新技术课程喷油阀喷油阀 喷油阀将燃有直接喷入燃烧室喷油阀将燃有直接喷入燃烧室 它是个单孔喷嘴，燃油喷束角为它是个单孔喷嘴，燃油喷束角为 70 70 ，喷束倾角为喷束倾角为 2020 它可在短时间内喷出很多燃油它可在短时间内喷出很多燃油燃油喷束角喷束倾角汽车新技术课程汽车新技术课程高压喷油阀高压喷油阀 细滤网电磁线圈电磁线圈衔铁衔铁喷嘴针喷嘴针四氟乙烯密封圈必须更换必须更换 预磁化预磁化电流喷油针升程喷油量喷油时间汽车新技术课程汽车新技术课程高压喷油阀高压喷油阀必须更换必须更换四氟乙烯密封圈四氟乙烯密封圈四

13、氟乙烯密封圈在推到喷油阀上时涨大了四氟乙烯密封圈在推到喷油阀上时涨大了密封圈在推到喷油阀后必须收缩密封圈在推到喷油阀后必须收缩第一道密封圈整形需使用专用工具第一道密封圈整形需使用专用工具 T 10133/7T 10133/7第二道密封圈整形需使用专用工具第二道密封圈整形需使用专用工具 T 10133/8T 10133/8汽车新技术课程汽车新技术课程汽车新技术课程汽车新技术课程打开高压系统打开高压系统拔下活性炭罐插头拔下活性炭罐插头拔下燃油泵保险丝拔下燃油泵保险丝起动发动机起动发动机注意显示区注意显示区1 1的的 01/08/106 01/08/106下的燃油压力下的燃油压力 ( (怠速怠速 5

14、0 50 bar)bar)当燃油压力在当燃油压力在 6 - 8 6 - 8 barbar时关闭发动机时关闭发动机 ( (否则会损害催化净否则会损害催化净化器化器) ) 并打开高压系统并打开高压系统完成修理后要清除故障存储器完成修理后要清除故障存储器汽车新技术课程汽车新技术课程A6L FSI 3.2L V6A6L FSI 3.2L V6发动机发动机汽车新技术课程汽车新技术课程排气系统一览（ 2,0l发动机）汽车新技术课程汽车新技术课程 计算信号由传感器电压和泵电流组成 电流强度根据混合气的成分按接近线形变化来升高 值的输出是通过跳跃式升高的电压曲线来实现的 测量范围为 1氧传感器汽车新技术课程汽

15、车新技术课程 核心件是一个陶瓷体，陶瓷体的两面都由涂层(能斯脱电偶) 涂层起电极作用 涂层的一面于大气接触，另一面与尾气接触 由于氧含量的不同，在大气和尾气之间就会产生一个传感器电压汽车新技术课程汽车新技术课程排气系统 电压的产生与跳跃式氧传感器式一样的 但电压值保持为恒定值450mV 由泵单元（微型泵）来保证这个恒定值，该泵给电极靠近废气一侧供氧，以便达到这个电压恒定值 泵功率越大，泵电流也就越大。宽频氧传感器汽车新技术课程汽车新技术课程排气系统废气温度传感器发动机控制单元使用这个信息来完成以下工作: 切换到分层充气模式，因为存储式催化净化器只有在温度达到250 C - 500 C 时才能存储NOx 给催化净化器脱硫，这只有在催化净化器温度超过650 C时才能发生汽车新技术课程汽车新技术课程NOx -