现代缸内直喷式汽油机(十三)

(接上期)Fiat-GM-Opel动力总成公司(以下简称欧宝公司)在开发其2.2-Ecotec进气道喷射汽油机时就十分重视降低发动机的摩擦,因此要进一步降低其燃油耗必须借助于汽油直接喷射通过改善热力工作过程来实现。在2.2-Ecotec进气道喷射汽油机的基础上开     

采用全可变气门机构的BMW公司V8双涡轮增压直接喷射汽油机

2012年6月,BMW公司将采用双涡轮增压技术的新型V8汽油机推向市场,该发动机采用汽油缸内直接喷射、Valvetronic全可变气门机构和双涡轮增压等先进技术,其主要开发目标是明显降低燃油耗和适度提高功率,同时推出4.0 L机型,并且与BMW M公司采用相同基础发动机的新型BMW M5直接喷射汽油机具有较高的零部件通用率。新型V8汽油机首次同时配装于BMW公司新型6系Gran C0upe轿车、5系Gran Turismo轿车,以及6系和改进版7系轿车。     

轿车发动机汽油直接喷射概述

我国目前生产的轿车发动机都是电子控制汽油喷射发动机,发动机的汽油喷射按其喷油位置可分成三种: ●节气门喷射 ●进气口喷射 ●气缸内喷射 节气门喷射就是单点喷射,我国从来没有生产过这类发动机。进气口喷射是多点喷射的一种,我国生产的汽油喷射发动机都是这类发动机。气缸内喷射就是汽油直接喷射(Gasoline Direct     

增压直接喷射汽油机的潜力

Volkwagen集团研发中心在1台喷油器和火花塞中央布置的2.0 L燃油分层喷射增压汽油机上分析了油束引导燃烧过程的汽油直接喷射的潜力.同时,Volkswagen品牌在业内的影响力,及其已于1999年量产的第1代直接喷射汽油机,使之成为汽油直接喷射领域内具有实践经验的权威公司.     

2．0L涡轮增压进气道喷射与缸内直接喷射汽油机应用无节气门负荷控制策略的对比研究

对1台2．0L涡轮增压进气道喷射汽油机和1台对比用的2．0L涡轮增压缸内直接喷射汽油机进行了台架试验研究，这2台汽油机都采用全机械式连续可变气门升程技术的无节气门负荷控制策略。对比中使用的基础发动机是不带连续可变气门升程机构的缸内直接喷射涡轮增压汽油机。运行试验重点是研究部分负荷时的燃油耗及全负荷时的低速最大扭矩。在这...     

电喷汽车燃油供给系统的检修

轿车电控汽油喷射系统中任何零部件产生故障，都会使发动机不能正常运转。电控汽油喷射系统的故障自诊断系统虽可找出大部分故障的大致范围，但要确定故障所在的具体部位，还必须按照车辆自备的《维修手册》中提供的有关技术资料、检测方法与步骤，采用相应的仪器进行检测才行。电控汽油喷射系统的大部分部件在结构上都设计成密封式和不可拆卸式，而且损坏后不能修复。因此，检修的主要任务就是通过检测，找出有故障的零部件，予以更换，以恢复发动机的性能。     

一种减少二氧化碳和氮氧化物排放的有效解决方案

燃油耗低和低速扭矩大的涡轮增压柴油机动力总成在欧洲轻型载货车市场占有较大份额。预计,全球二氧化碳(CO_2)排放法规和用户对燃油价格的期望,会进一步迫使发动机提高燃油效率。但是,法规对氮氧化物(NO_x)和颗粒排放的限制可能会进一步增加柴油机动力总成的成本。对价格敏感度最高的1 400 kg以下紧凑型车型需要寻求一种替代方案,以面对CO_2排放限值的挑战,并保持对用户的吸引力。对小型化和降低转速的汽油机理念进行了研究,与此同时,通过提高平均有效压力来满足性能要求,以保持车辆良好的操控性能和起动性能。解决这一问题的关键措施是采用汽油直接喷射燃油系统。因为缸内汽油直接喷射和对进气进行分开控制,可以在不增加碳氢排放的情况下增强扫气效果。缸内汽油直接喷射还具有冷却充量的好处,有利于避免增压发动机的爆燃现象。研究了汽油直接喷射的几种可选方案,包括多孔式和单孔轴针式喷油嘴,以及侧向布置与中央布置的对比。对排量减小至1.2 L的涡轮增压3缸机和4缸机的基本结构进行了研究。减少气缸数有利于改善碳氢排放、热损失和扫气效率。从安装和成本方面考虑,减少气缸数也有一定好处,其次要考虑的是排气后处理系统。理论当量比燃烧涡轮增压直接喷射汽油机可以采用传统的三效催化转化器,故成本最低。分层燃烧直接喷射汽油机预计需要附加稀燃NO_x捕集器,而满足欧6标准的柴油机则需要附加柴油颗粒过滤器(DPF),并可能要采用NO_x后处理系统。虽然,目前对满足欧6 NO_x排放标准的后处理系统尚不了解,但增加的DPF、带稀燃NO_x捕集器的DPF,或带尿素选择性催化还原的DPF系统,都会使发动机在成本和安装方面面临挑战。对3缸涡轮增压直接喷射汽油机和其他发动机在降低CO_2排放与系统成本之间的价值权衡进行对比分析,并给出了结论。分层燃烧涡轮增压直接喷射汽油机与进气道燃油喷射4缸基本型汽油机相比,其CO_2排放量减少22%以上。采用可变气门驱动装置和传统三效催化转化器的理论当量比燃烧直接喷射汽油机的CO_2排放有可能减少18%。在欧6排放水平下,理论当量比燃烧涡轮增压直接喷射3缸汽油机动力总成具有理想的使用价值。在无稀燃后处理系统的情况下,如果3缸涡轮增压柴油机能满足NO_x排放标准的要求,则其价值能与汽油机的相当。因发动机本身NO_x排放较高而需要采用稀燃后处理系统的动力总成劣势明显。基于紧凑型汽车对价格的敏感性,根据价值分析预测,3缸涡轮增压直接喷射汽油机符合动力总成的选择要求。     

弹跳式喷油模式下汽油直接喷射的实时控制

汽油直接喷射无节流稀气分层燃烧能降低发动机的有害排放,并明显提高燃油经济性。然而,采用汽油分层燃烧会导致诸如循环变化率大和颗粒物排放增加等问题。应用多次喷射策略可以缓解这些问题,但这需要采取小油量喷射方式,从而会使传统电磁阀喷油器在弹跳式喷油模式下工作,这时线圈通电时间与喷油量之间呈现出高度非线性关系。介绍1种可以控制小油量喷射的闭环控制系统。这种控制系统基于线圈断电阶段电压控制信号的1种特殊特性。根据这一特性,可以计算出喷油器针阀的关闭时间,进而计算出实际喷油量。试验结果表明,通过对弹跳式喷油的合理控制,提出的控制系统有潜力提高汽油直接喷射电磁阀喷油器最小油量的喷射能力。     

皇冠3．0轿车怠速调整方法

皇冠3.0轿车采用的是电子控制多点汽油喷射发动机。虽然汽油喷射系统对怠速具有一定的控制能力,但如果由于使用、维修、更换零件等原因,超过自动控制系统的调整限度,就会出现怠速不良、混合气过浓或过稀等故障。因此当维修或更换零部件后,都要对怠速进行调整。     

大众奥迪EA888系列 1.8L增压燃油分层直喷式汽油机详解(二)

2003年大众公司在1.8L-5V-92kW进气道喷射汽油机的基础上为第二代奥迪A3和A4轿车开发了一种采用齿形皮带传动的新型横置式自然吸气2.0L-4V-FSI分层直接喷射汽油机,其内部型号为EA113汽油机系列。2004年在此平台基础上开发的世界上第一台涡轮增压缸内直接喷射2.0L-TFSI汽油机批量投入生产。而2006年新开发的采用链传动的1.8L-TFSI汽油机是在全新设计的基础发动机上应用了升级版的增压燃油分层直接喷射(TFSI)燃烧     

大众奥迪EA888系列1.8L增压燃油分层直喷式汽油机详解(一)

2003年大众公司在1.8L-5V-92kW进气道喷射汽油机的基础上为第二代奥迪A3和A4轿车开发了一种采用齿形皮带传动的新型横置式自然吸气2.0L-4V-FSI分层直接喷射汽油机,其内部型号为EA113汽油机系列。2004年在此平台基础上开发的世界上第一台涡轮增压缸内直接喷射2.0L-TFSI汽油机批量投入生产。而2006年新开发的采用链传动的1.8L-TFSI汽油机是在全新设计的基础发动机上应用了升级版的增压燃油分层直接喷射(TFSI)燃烧     

汽油机燃油喷射系统的装置

本期主要介绍汽油直接喷射系统中的燃油喷射装置的各种部件－汽油泵，油压均衡器，喷油嘴，油压调节器，冷起动喷嘴和汽油滤清器等的结构与工作原理。     

电控喷射系统的原理与诊断

（1)按喷射位置分：缸内喷射（直接将汽油喷射到所气缸内)和进气管喷射(其巾分为单点和多点喷射)。     

现代SONATA轿车汽油喷射器的清洗

现代SONATA轿车的燃油供给方式采用电子控制多点顺序喷射。电子控制汽油喷射器将汽油直接喷射于进气门口处，与空气混合后再进入燃烧室。由于汽油喷射器的工作环境比较特殊，长时间工作后，会在喷嘴和针阀处形成积垢，严重时会堵塞喷嘴，造成汽油喷射不良，从而改变了汽油与空气的混合比，使发动机不能在正常状态下工作。     

欧洲稀燃直喷式汽油车型评估

稀燃汽油缸内直接喷射燃烧是一种很有前途的燃烧技术,可在满足未来排放要求的情况下显著提高燃油效率。虽然在美国市场上部分车型已实现化学计量比汽油缸内直接喷射技术的商业化运作,却还没有稀燃汽油直接喷射车型出现,而这种车型已在欧洲市场上市。美国橡树岭国家试验室获得了1台配装2.0 L稀燃汽油直接喷射汽油机的欧洲产BMW 1系轿车,利用底盘测功器对其进行测量,分别在美国行驶循环(联邦测试循环)、公路燃油经济性测试循环和US06联邦增补测试循环,以及稳态脉谱下检测了发动机和排气后处理系统的性能和排放。在研究过程中,同时对车辆使用轻度混合动力技术(发动机起动-停车系统和交流电机智能控制)时的性能进行了评估。对试验数据作了分析,并根据美国市场对燃油经济性和排放所提出的要求,量化了稀燃汽油直接喷射与轻度混合动力技术的优缺点。这些数据经过整理后将用于开发和运用常规或先进的动力总成车辆的仿真。     

大众奥迪EA888系列1．8L增压燃油分层直喷式汽油机详解（三）

2003年大众公司在1．8L-5V-92kW进气道喷射汽油机的基础上为第二代奥迪A3和A4轿车开发了一种采用齿形皮带传动的新型横置式自然吸气2．0L-4V—FSI分层直接喷射汽油机，其内部型号为EA113汽油机系列。2004年在此平台基础上开发的世界上第一台涡轮增压缸内直接喷射2．0L-TFSI汽油机批量投入生产。     

欧洲稀燃缸内直接喷射汽油机车型的评估

稀燃汽油缸内直接喷射燃烧是一种很有前途的燃烧技术,可在满足未来排放要求的情况下显著提高燃油效率。虽然在美国市场上部分车型已实现化学计量比汽油缸内直接喷射技术的商业化运作,却还没有稀燃汽油直接喷射车型出现,而这种车型已在欧洲市场上市。美国橡树岭国家试验室获得了1台配装2.0 L稀燃汽油直接喷射汽油机的欧洲产BMW 1系轿车,利用底盘测功器对其进行测量,分别在美国行驶循环(联邦测试循环)、公路燃油经济性测试循环和US06联邦增补测试循环,以及稳态脉谱下检测了发动机和排气后处理系统的性能和排放。在研究过程中,同时对车辆使用轻度混合动力技术(发动机起动-停车系统和交流电机智能控制)时的性能进行了评估。对试验数据作了分析,并根据美国市场对燃油经济性和排放所提出的要求,量化了稀燃汽油直接喷射与轻度混合动力技术的优缺点。这些数据经过整理后将用于开发和运用常规或先进的动力总成车辆的仿真。     

一种减少二氧化碳和氮氧化物的有效解决方案

燃油耗低和低速扭矩大的涡轮增压柴油机动力总成在欧洲轻型载货车市场占有较大份额。预计,全球二氧化碳（CO2）排放法规和用户对燃油价格的期望,会进一步迫使发动机提高燃油效率。但是,法规对氮氧化物（NOx）和颗粒排放的限制可能会进一步增加柴油机动力总成的成本。对价格敏感度最高的1 400 kg以下紧凑型车型需要寻求一种替代方案,以面对CO2排放限值的挑战,并保持对用户的吸引力。对小型化和降低转速的汽油机理念进行了研究,与此同时,通过提高平均有效压力来满足性能要求,以保持车辆良好的操控性能和起动性能。解决这一问题的关键措施是采用汽油直接喷射燃油系统。因为缸内汽油直接喷射和对进气进行分开控制,可以在不增加碳氢排放的情况下增强扫气效果。缸内汽油直接喷射还具有冷却充量的好处,有利于避免增压发动机的爆燃现象。研究了汽油直接喷射的几种可选方案,包括多孔式和单孔轴针式喷油嘴,以及侧向布置与中央布置的对比。对排量减小至1.2 L的涡轮增压3缸机和4缸机的基本结构进行了研究。减少气缸数有利于改善碳氢排放、热损失和扫气效率。从安装和成本方面考虑,减少气缸数也有一定好处,其次要考虑的是排气后处理系统。     

受欢迎的混合式发动机——制造商正在投资研究开发混合式动力系统，以便用来减少污染

欧洲和美国的排气污染法规的规定越来越严格。制造商不得不生产更多的低污染新产品。共轨柴油机和直接喷射汽油动力系统改善了发动机的性能，并且使之更加清洁，恒是仍然需要进一步改进。     

电脑与汽油喷射控制特性

本期主要介绍汽油直接喷射系统中的关键控制部分－电脑的工作特性。