缸内直喷分层燃烧方式

1、2b、执行主编、2 .缸内直喷分层燃烧方式(2)典型的缸内直喷燃烧系统、2.0L EcoBoost发动机采用缸内直喷燃料喷射方式，在发动机的吸气冲程下，只有新鲜空气通过打开的吸气阀流入燃烧室，高压燃料通过专用的喷油器精确地喷射到汽缸燃烧室内， 通过活塞上的凹陷的喷射时间节点在吸气冲程产生，与进气歧管多点喷射的发动机相比，燃料和空气的混合时间短。 为了提高燃料的雾化效果，缸内直喷发动机对燃料要求较高的压力(最大燃压为15MPa )。 2.0L EcoBoost发动机有均质和催化加热两种喷射模式。 当发动机以正常工作温度工作时，喷射模式是均质模式，其中燃料喷射量以理论空燃比(14.71 )正确计算

2、，燃料以吸气冲程喷射，存在混合气体均匀混合的一盏茶时间。 当发动机温度低时，喷射模式为催化加热模式，采用双级喷射技术，将燃料分两次喷射(分别在进气和压缩行程中喷射)到汽缸燃烧室，以达到快速加热三效催化剂转换器的目的。 第一次喷射与均质模式同样，吸气冲程喷射，第二次喷射发生在压缩行程中，吸气阀关闭后，迅速喷射形成浓的油核，在火星塞的周围使点火时期延迟，尽可能多的燃烧热量进入排气管，迅速加热三效催化剂转换器，减少HC和NOx排出2.0L EcoBoost引擎的燃油喷射系统包括低压和高压两部分，如图2-19所示。 低压部采用无回流燃料供给系统，其结构如图220所示。 燃料箱安装有单独的机油泵控制模块

3、(FPDM )，通过电子机油泵控制线控制低压油路的压力。 PCM将必要液压的控制信号传递给FPDM，该信号为次低频的PWM信号(脉冲宽度可变的脉冲信号)，工作比为10%，FPDM接收到从PCM发送来的必要液压的控制信号后，用射频波信号驱动电子机油泵，此时工作比为0%。 电子机油泵根据该信号向高压机油泵供油，但根据发动机的运转状况，必要的燃料量由PCM进行补正控制，因此没有回油。 低压线路的液压传感器通过将现在的低压线路的液压值传送到PCM来构成闭环控制回路。 第五节排气涡轮增压发动机第六节汽油引擎燃料喷射和点火系统电子控制第七节狄塞尔燃油喷射系统电子控制，图2-11横分层燃烧系统，2 .缸内直

4、喷分层燃烧方式，油耗增加，部分负载经济性改善达到30P%，一般为20%。 由于燃料直接喷射到缸内，所以改善了发动机的瞬态响应。 启动时间短。 改善发动机冷启动HC的排放。 由于稀混合气燃烧时N2和O2的2原子分子增多，瓦斯气体的比热增大(从约1.3增大至1.4 )，可以大幅提高理论循环的热效率。 燃料在缸内气化的吸热使压缩终点温度降低，因此爆震声的可能性减少，能够提高压缩比(一般能够从10提高到12 )，由此能够将燃油消耗率减少5%以上。 2 .缸内直喷分层燃烧方式，由于燃烧放热速度的提高等，燃油消耗率可减少2%3%，怠速时可减少10%以上。 取消了进气节流阀，可以减少15%的泵空气损失。 在

5、小负荷时，周边区域与燃烧相关的程度小，瓦斯气体温度降低，传热损失减少。 在要求的运转范围内理想地阶层化燃烧室内混合气是困难的。 分层燃烧对燃料蒸气的缸内分布要求很高，通常，喷射时期、点火时期、空气运动、喷雾特性和燃烧室形状的组合必须控制得非常严格。 否则，容易发生燃烧不稳定和失火。 喷油器内置于气缸内，喷孔的自清洗能力差，容易水垢，影响喷雾特性和喷射量。 2、缸内直喷分层燃烧方式，低负荷时HC排放高，高负荷时NOx排放高，有煤烟生成。部分负荷时混合气变得比理论空燃比薄，三效催化剂转换器的转换效率降低，需要采用选择性催化转换NOx。 汽缸和供油系统的磨损增加。 提高燃油消耗率，部分负荷经济性改善

6、达到30P%，一般达到20%。 燃料直接喷射到汽缸内，改善了发动机的瞬态响应。 启动时间短。发动机冷启动HC排放改善。 贫混合气燃烧时N2和O2的2原子分子增多，瓦斯气体的比热增大(从约1.3增大至1.4 )，可以大幅提高理论循环热效率。 由于通过燃料在缸内气化的吸热，压缩终点温度降低，因此，爆震现象的可能性减少，能够提高压缩比(一般能够从10提高到12 )，由此，能够使燃油消耗率减少5%以上。 由于燃烧散热速度的提高等，燃油消耗率可以减少2%3%，怠速时可以减少10%以上。 取消了进气节流阀，可减少15%的泵空气损失。 小负荷时，周边区域与燃烧相关程度小，瓦斯气体温度降低，传热损失减少。 在

7、要求的运转范围内理想地阶层化燃烧室内混合气是困难的。 分层燃烧对燃料蒸气的缸内分布要求很高，通常，喷射时期、点火时期、空气运动、喷雾特性和燃烧室形状的组合必须控制得非常严格。 否则，容易发生燃烧不稳定和失火。 喷油器内置于气缸内，喷孔的自清洗能力差，容易水垢，影响喷雾特性和喷射量。 低负荷时HC排放高，高负荷时NOx排放高，有煤烟生成。 部分负荷时混合气比理论空燃比薄，三效催化剂转换器的转化效率降低，需要采用选择性催化转化NOx。油缸和供油系统的磨损增加。图2-12三菱公司GDI发动机结构图、(2)典型的缸内直喷燃烧系统、1 .三菱缸内直喷层充量燃烧系统2 .丰田缸内直喷分层燃烧系统3 .福特

8、EcoBoost缸内直喷发动机燃油喷射系统、1 .三菱缸内直喷层充量燃烧系统、表图2-13三菱公司GDI发动机性能改善效果， 2 .丰田缸内直喷分层燃烧系统，图2-14丰田D-4缸内直喷稀燃汽油引擎，2 .丰田缸内直喷分层燃烧系统，图2-15丰田D-4缸内混合气体浓度分布，2 .丰田缸3 .福特EcoBoost缸内直喷发动机的燃油喷射系统， 2.0L EcoBoost发动机采用缸内直喷燃料喷射方式，通过在发动机的吸气冲程中仅打开了新鲜空气的吸气阀流入燃烧室，高压燃料通过专用的喷油器准确地喷射到汽缸燃烧室内，通过活塞的凹陷形成混合气体(图2-18 )喷射时间节点在吸气冲程产生为了提高燃料的雾化效

9、果，缸内直喷发动机对燃料要求较高的压力(最大燃压为15MPa )。 2.0L EcoBoost发动机有均质和催化加热两种喷射模式。 当发动机在正常工作温度下工作时，喷射模式是均质模式，其中，燃料喷射量根据理论空燃比(14.71 )正确计算，燃料以吸气冲程喷射，存在混合气体均匀混合的一盏茶时间。 当发动机温度低时，喷射模式为催化加热模式，采用双级喷射技术，将燃料分两次喷射(分别在进气和压缩行程中喷射)到汽缸燃烧室，以达到快速加热三效催化剂转换器的目的。 第一次喷射与均质模式一样，吸气冲程喷射，第二次喷射发生在压缩行程中，吸气阀关闭后，迅速喷射形成浓油核，在火星塞周围延迟点火时期，尽可能多的燃烧热

10、量进入排气管，快速加热三效催化剂转换器，减少HC和NOx的排出。、图2-17D-4稀发动机的控制方法、2.0L EcoBoost发动机采用缸内直喷燃料喷射方式，在发动机的吸气冲程下，只有新鲜空气通过打开的吸气阀流入燃烧室，高压燃料通过专用的喷油器正确地喷射到汽缸燃烧室内，通过活塞的凹陷混合喷射时间节点由吸气冲程产生，与进气歧管多点喷射的发动机相比，燃料和空气的混合时间短。 为了提高燃料的雾化效果，缸内直喷发动机对燃料要求较高的压力(最大燃压为15MPa )。 2.0L EcoBoost发动机有均质和催化加热两种喷射模式。 当发动机在正常工作温度下工作时，喷射模式是均质模式，其中，燃料喷射量根据

11、理论空燃比(14.71 )正确计算，燃料以吸气冲程喷射，存在混合气体均匀混合的一盏茶时间。 当发动机温度低时，喷射模式为催化加热模式，采用双级喷射技术，将燃料分两次喷射(分别在进气和压缩行程中喷射)到汽缸燃烧室，以达到快速加热三效催化剂转换器的目的。 第一次喷射与均质模式一样，吸气冲程喷射，第二次喷射发生在压缩行程中，吸气阀关闭后，迅速喷射形成浓油核，在火星塞周围延迟点火时期，尽可能多的燃烧热量进入排气管，快速加热三效催化剂转换器，减少HC和NOx的排出。 图2-18混合气形成1喷油器2吸气阀3火星塞4排气阀5汽油喷雾团，2.0L EcoBoost发动机的燃油喷射系统如图2-19所示，有低压和

12、高压两部分。 低压部采用无回流燃料供给系统，其结构如图220所示。 燃料箱安装有单独的机油泵控制模块(FPDM )，通过电子机油泵控制线控制低压油路的压力。 PCM将必要液压的控制信号传递给FPDM，该信号为次低频的PWM信号(脉冲宽度可变的脉冲信号)，工作比为10%，FPDM接收到从PCM发送来的必要液压的控制信号后，用射频波信号驱动电子机油泵，此时工作比为0%。 电子机油泵根据该信号向高压机油泵供油，但根据发动机的运转状况，必要的燃料量由PCM进行补正控制，因此没有回油。 低压线路的液压传感器通过将现在的低压线路的液压值传送到PCM来构成闭环控制回路。 的双曲馀弦值。 泵柱塞向下移动，在燃

13、料修正量阀打开(电源切断)的状态下，燃料通过供油阀流向高压油室。 抽油机油的过程。 即使柱塞到达下止点，燃料修正量阀也处于最初的打开位置。 在设定的时刻，给燃料修正量阀通电，关闭低压燃料供给管路，高压室的燃料由泵柱塞增压。 高压室的液压超过高压管路油轨的压力时，油阀打开，燃料被泵入油轨。 燃料修正量阀再次切断电源时，燃料修正量阀打开，高压机油泵的燃料经由燃料修正量阀返回给油侧。 2.0L EcoBoost引擎的燃油喷射系统包括低压和高压两部分，如图2-19所示。 低压部采用无回流燃料供给系统，其结构如图220所示。 燃料箱安装有单独的机油泵控制模块(FPDM )，通过电子机油泵控制线控制低压油

14、路的压力。 PCM将必要液压的控制信号传递给FPDM，该信号为次低频的PWM信号(脉冲宽度可变的脉冲信号)，工作比为10%，FPDM接收到从PCM发送来的必要液压的控制信号后，用射频波信号驱动电子机油泵，此时工作比为0%。 电子机油泵根据该信号向高压机油泵供油，但根据发动机的运转状况，必要的燃料量由PCM进行补正控制，因此没有回油。 低压线路的液压传感器通过将现在的低压线路的液压值传送到PCM来构成闭环控制回路。 图2-19燃油喷射系统、2.0L EcoBoost发动机的燃油喷射系统如图2-19所示，有低压和高压两部分。 低压部采用无回流燃料供给系统，其结构如图220所示。燃料箱安装有单独的机

15、油泵控制模块(FPDM )，通过电子机油泵控制线控制低压油路的压力。 PCM将必要液压的控制信号传递给FPDM，该信号为次低频的PWM信号(脉冲宽度可变的脉冲信号)，工作比为10%，FPDM接收到从PCM发送来的必要液压的控制信号后，用射频波信号驱动电子机油泵，此时工作比为0%。 电子机油泵根据该信号向高压机油泵供油，但根据发动机的运转状况，必要的燃料量由PCM进行补正控制，因此没有回油。 低压线路的液压传感器通过将现在的低压线路的液压值传送到PCM来构成闭环控制回路。 图2-20低压部分的构造1车身控制模块(GEM)2机油泵控制模块(FPDM )3PCM4低压油路油压传感器5发动机6高压机油

16、泵7过电压保护阀8单向阀9泄压阀10电子机油泵11机械泵12燃料过滤器、2.0L EcoBoost发动机的燃油喷射系统如图2-19所示燃料箱安装有单独的机油泵控制模块(FPDM )，通过电子机油泵控制线控制低压油路的压力。 PCM将必要液压的控制信号传递给FPDM，该信号为次低频的PWM信号(脉冲宽度可变的脉冲信号)，工作比为10%，FPDM接收到从PCM发送来的必要液压的控制信号后，用射频波信号驱动电子机油泵，此时工作比为0%。 电子机油泵根据该信号向高压机油泵供油，但根据发动机的运转状况，必要的燃料量由PCM进行补正控制，因此没有回油。 低压线路的液压传感器通过将现在的低压线路的液压值传送

17、到PCM来构成闭环控制回路。 图2-21高压部分构造1高压机油泵2燃料管道接头(低压燃料) 3高压燃料管道4燃料压力传感器5油轨6喷油器，2.0L EcoBoost发动机的燃油喷射系统如图2-19所示，有低压和高压两部分。 低压部采用无回流燃料供给系统，其结构如图220所示。 燃料箱安装有单独的机油泵控制模块(FPDM )，通过电子机油泵控制线控制低压油路的压力。 PCM将必要液压的控制信号传递给FPDM，该信号为次低频的PWM信号(脉冲宽度可变的脉冲信号)，工作比为10%，FPDM接收到从PCM发送来的必要液压的控制信号后，用射频波信号驱动电子机油泵，此时工作比为0%。 电子机油泵根据该信号

18、向高压机油泵供油，但根据发动机的运转状况，必要的燃料量由PCM进行补正控制，因此没有回油。 低压线路的液压传感器通过将现在的低压线路的液压值传送到PCM来构成闭环控制回路。图2-22高压机油泵结构，吸油过程。 泵柱塞向下移动，在燃料修正量阀打开(电源切断)的状态下，燃料通过供油阀流向高压油室。 泵油的过程。 即使柱塞到达下止点，燃料修正量阀也处于最初的打开位置。 在设定的时刻，给燃料修正量阀通电，关闭低压燃料供给管路，高压室的燃料由泵柱塞增压。 高压室的液压超过高压管路油轨的压力时，油阀打开，燃料被泵入油轨。 燃料修正量阀再次切断电源时，燃料修正量阀打开，高压机油泵的燃料经由燃料修正量阀返回给油侧。、图2-23高压机油泵动作过程1油阀2高压管路(脱油轨) 3泵柱塞4高