发动机燃油直喷技

1、发动机燃油直喷技术 燃油直喷技术的全称是发动机燃油缸内直喷技术，英文是Direct Injection，简称DI。从文字表面我们就能明白，所谓燃油直喷技术就是直接在汽缸体内进行燃油喷射，有别于其他将喷油嘴放在进气门前的位置，直喷发动机所燃烧的空气在进入气门前是纯净的空气，而不是油气混合体。 分层注油注油时间 均匀注油可燃混合气形成方式可燃混合气形成方式 直喷发动机可燃混合气形成方式按喷油器和火花塞的相对位置和混合气的组织形式可以有3种类型：（1 1）喷束引导法）喷束引导法（2 2）壁面引导法）壁面引导法（3 3）气流引导法）气流引导法（1）喷束引导法）喷束引导法（2）壁面引导法）壁面引导法（3

2、）气流引导法）气流引导法高压喷油系统主要可以分为发动机控制模块（ECU）、高压油轨、高压油泵和喷油嘴四部分，其中ECU主要采集发动机数据，按照预定程序控制喷油时机和喷油量，从而实现最高燃烧效率；而高压油泵则主要负责燃油的加压，高压油轨主要起均衡各喷油嘴喷射压力的作用，而最终的喷油任务则由喷油嘴来执行。此外，还其他的传感器提供燃油压力等信息，确保整个系统的高效率。燃油直喷技术的发动机是通过高压喷油嘴将燃油喷入汽缸，而由于汽缸内压力已经很大，所以此时需要燃油喷射系统具备更大的压力，才可以将燃油喷入汽缸。 燃油在经过高压油泵加压后，并没有直接进入燃烧室，它先进入到高压油轨，由于油轨和燃烧室之间存在压

3、力差，所以燃油必须要经过高压油轨将压力稳定后才可以进入燃烧室。而位于喷嘴内部的电磁阀则可以实现对喷油量和时机的控制，这个喷油嘴的控制精度很高，再加上它的位置从进气歧管移到了汽缸内，这种工作环境发生地变化也使得对它可靠性的要求被大大提升。 除喷油系统外，发动机的其他部件也需要针对直喷技术进行相应的改变，只有这样才能保证发动机的高效性。表现最为突出的就要算是活塞顶部的设计了，它绝对可以算是关键中的关键。 对于高压燃油喷射系统而言，燃油压力的大小是有一个很关键的问题，而在这个关键问题中其关键作用的就是高压油泵,在低压油泵将燃油送到高压油泵之后，高压油泵可以将汽油加压到十余兆帕的压力（这是普通汽油泵压

4、力的三四十倍），并将其送入油轨。一般情况下，高压油泵是由凸轮轴带动，内部由双头或三头凸轮进行加压。另外在高压油泵上还集成了电子油轨压力调节器（FRP），他是一个由ECU控制的电子阀，而ECU通过脉冲宽度调节的方式控制油压调节器，油压调节器则是通过控制着高压燃油泵的进油阀来控制燃油的喷射压力。在意外情况下，当驱动线路失效时，高压油泵仍可以进入低压模式，以保证发动机可以进行应急运行。 对于拥有缸内直喷技术的发动机而言，由于它们的工作温度相比于一般发动机要高，对于缸体和冷却系的要求也就要高一些。现在有些新型的缸内直喷发动机采用了散热效果更好的铝合金缸体，在保证强度的同时，它们还采用了强化的冷却系统，

5、使得发动机拥有了更好的热效率。燃油缸内直喷技术优点燃油缸内直喷技术优点性能优点燃油经济性提高燃油经济性、降低泵气损失更低的热损失、可以提高压缩比减速时可以实现断油控制、加速时较少的加浓量驾驶性能提高瞬态响应性能空燃比控制性能更准确的空燃比控制、缩短启动过程和提高燃烧稳定性降低启动加浓量、降低加速加浓量燃烧稳定性可以扩大EGR工作界限排放可实现更低的排放、降低冷启动HC排放降低发动机瞬态HC峰值排放、降低CO排放系统优化提高系统优化的潜力燃油缸内直喷技术面临的挑战燃油缸内直喷技术面临的挑战性能存在问题排放性能部分负荷、大负荷时容易产生较高的NOx，混合气较稀较难使用三元催化器；小负荷时相对较高的HC排放；稳定燃烧和控制中小负荷区域内分层充气稀薄燃烧的控制较为困难负荷变化时实现无缝过渡，控制和喷油策略变得非常复杂为了降低NOx采用较高的EGR率相对较多的喷油嘴沉淀物和积碳燃油经济性提高喷油压力和油泵回流造成的损失喷嘴和高压油泵增加的额外能量消耗性能和可靠性相对多的喷油嘴沉淀物和积碳由于提高了系统压力，增加了