汽油機缸內直噴技術
摘要：柴油發動機在近10年有了突飛猛進的發展，其效能已接近汽油機，又以良好的經濟性和耐用性著稱，而汽油發動機主要是在進氣系統做些文章而沒有重大突破，看來今天也只有背水一戰了,把汽油噴嘴從進氣歧管調到了前線——燃燒室，縱身火海，真有我不下地獄誰下地獄的悲愴。
在2023年，第一輛匹配4 衝程汽油噴射發動機的轎車誕生了，它就是賓士300sl，霧狀燃油直接噴入進氣歧管，比化油器發動機提供了更大的動力和更高的燃油經濟性，可算是邁了一大步。自從單點和多點噴射技術在80年代普遍應用以來，技術上的改進一直在進氣系統做文章，2、3、4、5氣門、可變進氣、可變氣門公升程及正時等，而沒有實現根本的基因突變。我們今天的需求是既要有良好的燃油經濟性又要有出色的動力表現。
那麼我們來看看汽油缸內直噴技術是否是汽油噴射發動機的基因突變。
汽油機缸內直噴作為新技術有著美好的前景
缸內直噴所宣揚的是通過均勻燃燒和分層燃燒，實現了高負荷、尤其是低負荷下的燃油削耗降低，動力還有很大提公升。在部分負荷時具有的巨大節油作用體現在市內走走停停的交通狀況下是多麼誘人。今天，各大公司已經把目光鎖定在了直噴，如博世公司開發了motronic med7汽油直噴系統，奧迪公司開發了fsi系統，賓士開發了cgi系統，菲亞特則開發了jts系統，雖然名字不同，但它們都代表了汽油缸內直噴。
直噴發動機潛力的證明是在2023年7月的勒芒24小時耐力賽上獲勝的奧迪r8，它匹配著帶雙增壓的v8 fsi直噴發動機。出色的表現使它領先一圈，良好的燃油經濟性使它延長了加油的間隔，有力證明了直噴不僅有出色的動力表現，燃油還要節省8%。不僅是這些，r8車手認為發動機動力反映敏捷且非常到位。
奧迪第一款作為量產車匹配直噴發動機的車型是2023年3月在日內瓦車展展出的a2 1.6fsi。接下來是奧迪a4，匹配了110kw 2.
0l fsi發動機，有別於96kw 的a4，使用了單柱塞高壓油幫浦，4氣門替代了5氣門，顯然是為了在燃燒室安裝汽油噴嘴節省地方。a4 2.0 fsi最大扭矩200nm出現在3250～4250rpm，0到100km/h的加速時間是9.
6秒，最高時速218km/h。百公里綜合油耗7.1l。
在2023年底，賓士也上市了配有1.8l cgi汽油缸內直噴發動機的c級轎車，即c200 cgi。峰值功率是125kw，扭矩比上一代增加了15%，當發動機轉速只有1500rpm時即可輸出扭矩的75%，在3000rpm時輸出最高扭矩250nm,並持續到4500rpm。
與相同排量c級車相比節油超過19%，綜合油耗是7.8l/100km。排放達到歐ⅳ。
0到100km/h的加速時間是9.0秒，最高時速222km/h。與c200 cgi有著相同排量的c 180 kompressor峰值功率是105kw，最高扭矩220nm/2500rpm，0到100km/h的加速時間是9.
7秒，最高時速222km/h，綜合油耗8.2l/100km。從以上數值就可以看出這2款發動機的差距了。
作為後勤保障，供油系統為直噴提供了精確的高壓噴射
供油系統的主要部件是：高壓油幫浦、共軌、燃油壓力感測器、壓力控制閥、高壓噴嘴和ecu。首先是對噴嘴的要求提高了，以前的噴嘴是安裝在進氣歧管，今天不同了，親臨前線，安裝在了燃燒室，自然要經受住烈火的考驗。
高壓電磁噴嘴扮演著重要的角色，電磁單元被啟用的時間和油壓決定了噴射量的多少。燃油噴射時間則被控制在幾千分之一秒。
在賓士c200 cgi發動機上，燃油以42度角噴入汽缸，燃油壓力隨發動機的工作特性從50～120巴，而傳統4缸汽油噴射發動機的噴射壓力是3.8巴。高壓油幫浦由進氣凸輪軸驅動，軌道中的油壓由發動機電腦調節，並直接連線到噴嘴。
壓力訊號取自壓力感測器。部分負荷時，在低轉速下壓力是4到5巴，滿足稀薄燃燒。奧迪的高壓油幫浦同樣由凸輪軸驅動，噴射壓力最高到110巴。
另乙個需要具備的基本條件是要使用低硫汽油。
直噴技術產生了2個新的概念：均勻燃燒和分層燃燒
均勻燃燒:在全負荷時，燃油噴射與進氣同步，燃油得到完全霧化，使混合汽均勻地充滿燃燒室，自然會得到充分的燃燒，使發動機動力得到淋漓盡致的發揮。在均勻燃燒時有著和傳統噴射發動機相同的空氣與燃油混合比，即空燃比是14.
7∶1，此時的lambda值是1。而燃油的蒸發又使混合汽降溫，去除了爆震的產生。也就是說在均勻燃燒情況下，在獲得高動力輸出和扭矩值的同時付出了較低的燃油消耗。
勒芒耐力賽就可證明，因為比賽中總是在均勻燃燒狀態。
它出色的經濟性主要表現在部分負荷時的分層燃燒。可燃混合物只分布在火花塞周圍，換句話說，空燃比是14.7∶1的混合氣集中在火花塞周圍，在燃燒室的其他部分則是純淨的空氣。
混合汽層的大小範圍精確地反映了瞬時發動機動力的需求。在分層燃燒時，直到壓縮行程時才噴射燃油，油霧直接進入燃燒室中的空氣，而噴油就發生在點火前瞬間。分層燃燒時lambda值達到4，可見發動機在中、低速時燃油是多麼節省。
另乙個優點是，在燃燒時空氣層隔絕了熱，減少了熱量向汽缸壁的傳遞，從而減少了熱量損失提公升了發動機熱效率。
完善的發動機後處理使排放達到歐ⅳ標準
廢氣的30%又流回了燃燒室。幫助降低了燃燒溫度，並使分層燃燒時的氮氧化物降低了70%。fsi發動機有2個觸酶轉化器，在排氣歧管後面是三元催化轉換器，再後面是nox儲存型轉化器。
排放達到了歐ⅳ，在德國每年要節省307歐元的道路使用稅。雖然直噴離我們還有一定距離，但它也不是遙遠的未來。 油噴射與進氣同步，燃油得到完全霧化，使混合汽均勻地充滿燃燒室，自然會得到充分的燃燒，使發動機動力得到淋漓盡致的發揮。
在均勻燃燒時有著和傳統噴射發動機相同的空氣與燃油混合比，即空燃比是14.7∶1，此時的lambda值是1。而燃油的蒸發又使混合汽降溫，去除了爆震的產生。
也就是說在均勻燃燒情況下，在獲得高動力輸出和扭矩值的同時付出了較低的燃油消耗。勒芒耐力賽就可證明，因為比賽中總是在均勻燃燒狀態。
它出色的經濟性主要表現在部分負荷時的分層燃燒。可燃混合物只分布在火花塞周圍，換句話說，空燃比是14.7∶1的混合氣集中在火花塞周圍，在燃燒室的其他部分則是純淨的空氣。
混合汽層的大小範圍精確地反映了瞬時發動機動力的需求。在分層燃燒時，直到壓縮行程時才噴射燃油，油霧直接進入燃燒室中的空氣，而噴油就發生在點火前瞬間。分層燃燒時lambda值達到4，可見發動機在中、低速時燃油是多麼節省。
另乙個優點是，在燃燒時空氣層隔絕了熱，減少了熱量向汽缸壁的傳遞，從而減少了熱量損失提公升了發動機熱效率。
完善的發動機後處理使排放達到歐ⅳ標準
廢氣的30%又流回了燃燒室。幫助降低了燃燒溫度，並使分層燃燒時的氮氧化物降低了70%。fsi發動機有2個觸酶轉化器，在排氣歧管後面是三元催化轉換器，再後面是nox儲存型轉化器。
排放達到了歐ⅳ，在德國每年要節省307歐元的道路使用稅。雖然直噴離我們還有一定距離，但它也不是遙遠的未來。
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2010 5 25 19 26 00 車168 型別 原創編輯 侯傑 對於一台汽油發動機來說，將汽油送入汽缸，並與空氣混合，再使油氣混合物充分燃燒才能獲得強大的動力，因此油氣混合技術也是發動機的關鍵之一。在經歷了化油器 單點電噴 多點電噴技術階段之後，油氣混合技術終於進入了直噴時代，越來越多的車型開...
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