汽油机缸内直喷的关键技术和发展现状

讨论了缸内直喷发动机的优缺点和当前对该种发动机出了要求，认为缸内直喷技术的关键是掌握和控制好混合气浓度在空间的分布和随时间的变化，其控制是在一定的喷油，点火控制策略下靠燃油射系统与缸内流场的合理匹配实现的，阐述了缸内直喷对上述两个方面提出的要求，并讨论了发动机排放及其解决方法。     

汽油机缸内直喷技术（GDI）

一、问：为什么要发展汽油机缸内直喷技术（简称GDI），当前国外开发情况如何？答：随着人们对节能和环保要求的日益严格。作为缸内直喷汽油机稀薄燃烧技术。在动力性、燃油经济性、排放性能等方面都有出色的表现和潜力。汽油缸内直喷技术作为第三种燃烧方式。得到了广泛重视和发展。已经成为汽车工业发展的重要方向。     

动力性与燃油经济性兼备的FSI燃油直喷发动机

FSI是Fuel Stratified Injection的词头缩写,意指燃油分层喷射,是直喷式汽油发动机领域的一项创新的革命性技术。     

新型汽油机缸内直喷燃烧系统的研究

所开发的汽油机缸内直喷燃烧系统基于射流燃烧系统，由燃烧系统、燃油供给系统和相应的电控系统3部分组成。根据喷油器不同布置方案，设计了2种燃烧室。所开发的汽油机缸内直喷燃烧系统的高压供油系统能基本满足系统喷油要求，研制的电控系统基于PC机，可在线调整控制参数和采集数据。通过一台改装的单缸试验机，研究了喷油正时对发动机运转性能的影响。     

缸内直喷汽油机多孔喷油器喷雾特性试验研究

为了研究缸内直喷汽油机多孔喷油器的喷雾特性,建立了定容喷雾试验装置,对不同环境压力和不同喷油压力条件下的自由喷雾和碰壁喷雾过程进行了拍摄,分析了壁面距离和壁面倾角对喷雾特性的影响。研究发现:多孔喷油器与传统的旋流式喷油器的喷雾特性存在较大差异。多孔喷油器的喷雾锥角受环境压力影响较小;随着环境背压的增大,贯穿距离和喷雾锥角呈现先增大后减小的特点;喷雾锥角随着喷射压力的提高略有增加。在碰壁喷雾发展过程中,不同环境压力下喷雾油束与壁面接触面积接近;随着壁面距离的增加,碰壁喷雾高度递减,碰壁后的喷雾高度存在波动;随着壁面倾角的增大,碰壁喷雾高度和增大。在壁面倾角的增大过程中,影响碰壁喷雾半径的因素较多,呈现出较复杂的变化规律。以上研究为多孔喷油器的设计及其与燃烧室的匹配提供了理论依据。     

汽油机缸内直喷稀薄燃烧技术(GDI)

在对GDI燃油喷射系统和燃烧系统等关键技术的介绍基础上,通过对GDI缸内流场的结构、在不同负荷下混合气分区域控制模式分析,阐明缸内直喷汽油机的工作过程、燃油经济性及排放特点。     

缸内直喷技术在小型汽油机上的应用研究

在1台单缸发动机上进行了汽油缸内直喷研究,设计了燃油供应系统、燃油电控喷射及台架测试系统。对部分台架试验结果进行研究分析,结果表明:改装的小型缸内直喷汽油机动力性能和排放性能均有明显改善;喷射时刻对排放有重要影响;在缸内直喷分层难以实现时,缸内直喷均质混合方式也是可行的研究开发方向。     

缸内直喷汽油机技术发展趋势分析

介绍了缸内直喷(GDI)发动机技术发展过程及现状。对比分析了GDI发动机与气门口喷射(PFI)发动机的性能特点,GDI发动机相对于成熟的PFI发动机仍具有较多优势。分析了GDI发动机技术发展面临的主要问题,可以看出,排放、燃烧稳定性等方面的问题限制了分层稀燃GDI发动机普遍应用。探讨了GDI发动机燃烧系统特点及发展趋势,阐述了过量空气系数a=1的GDI均质混合燃烧方式、分层充气或均质(a=1)充气的涡轮增压技术、优化燃烧系统扩大分层稀燃区域、实现GDI发动机的HCCI燃烧等4个GDI发动机技术发展方向。     

缸内直喷式汽油机的开发

最近日本采用新型燃烧技术开发了缸内直喷式汽油机。这种新技术包括产生气体滚动的直立进气道、实现最佳喷雾扩散和雾化的电磁涡流喷射器、维持充量分层的紧凑活塞凹坑，还有其它能够理想控制发动机的高新技术。这种新型ＧＤＩ（缸内直接喷射汽油）发动机采用超稀薄分层燃烧方法，在部分负荷时实现了较高热效率，要满负荷时通过均匀燃烧实现了发动机的高性能。     

汽油机缸内直喷技术和发展现状

讨论了缸内直喷发动机的优缺点和当前对该种发动机提出的要求，认为缸内直喷技术的关键是掌握和控制好混合气浓度在空间的分布和随时间的变化。其控制是在一定的喷油、点火控制策略下靠燃油喷射系统与缸内流场的合理匹配实现的。阐述了缸内直喷对上述两个方面提出的要求，并讨论了发动机排放及其解决方法。     

基于2阶段喷射的缸内直喷汽油机HCCI燃烧的研究

在缸内直喷汽油机（GDI）上采用2阶段燃油喷射技术来控制缸内混合气形成和燃烧，在GDI发动机上实现了均质混合气压燃（HCCI）燃烧方式，研究了缸内2阶段汽油喷射对HCCI燃烧特性的影响。结果表明，压缩行程中的第2次喷油时间可以有效地控制燃烧始点，二次喷油持续期可以控制燃烧速率、燃烧相位和拓宽发动机负荷。     

缸内直喷汽油机与高压共轨柴油机燃油供给系统对比

缸内直喷汽油机和高压共轨柴油机均采用缸内直喷燃油的技术,因汽油和柴油性质不同,缸内直喷汽油机和高压共轨柴油机结构的不同,两者的燃油喷射系统有区别。文章从燃油系统结构组成和燃油喷射控制两方面对两者的燃油系统做了对比分析,可为汽油机缸内直喷技术和柴油机高压共轨技术的研究提供参考。     

缸内直喷增压汽油机热负荷分析及优化设计

研究了CA4GC气门口喷射(PFI)汽油机缸盖和机体的热负荷,并在此基础上对以CA4GC为基础开发的某缸内直喷(GDI)涡轮增压汽油机热负荷进行了仿真计算.结果表明,与原PFI汽油机相比,该GDI涡轮增压汽油机热负荷明显增大,且有些部位最高温度超过许用限值.通过仿真优化,确定了在两缸之间采用双水孔冷却方案.结果表明.该方案可以较好地降低该GDI涡轮增压汽油机缸套间的温度.从而解决其热负荷问题.     

缸内直喷（GDI）

汽油引擎要想在燃油经济性和排放上更上一层楼,同时提高效率增加输出功率,必须依靠更精确的燃油喷注和燃烧技术,而术就是缸内直喷。     

新型燃油喷射缸内直喷二冲程汽油机的研究与开发(续2)

5初步试验结果及分析 5．1点火提前角对直喷发动机的影响 转速为4500r／min，节气门10％、50％及100％开度时点火提前角θ（喷油量G和喷油提前角φ保持不变）对油耗和HC的影响如图9所示，图中ge为燃油消耗率。可以看出，点火提前角对油耗的影响趋势大致是一条U型曲线，在一个合适的最佳角度下油耗最少；而在点火提前角不是特别大的时候，它对HC和CO的影响不大。这是因为当点火提前角非常小时，后燃严重；而当点火提前角太大时，缸内燃烧大部分在上死点以前就完成了，从而活塞消耗的压缩负功增加，使得油耗升高。但是若点火提前角太大则会引起爆震从而使HC升高，随着点火提前角的增大，缸内温度上升，NOx就会相应升高，不过总的水平很低。     

现代缸内直喷汽油机的燃油系统及维修

缸内直喷汽油机己被各大汽车制造商普遍采用,尤其是大众汽车公司近两年在国内销售的新车己大部分采用TSI发动机,即涡轮增压缸内直喷汽油机。国内各汽车杂志都曾详尽地介绍过缸内直喷汽油机燃油系统的结构和工作原理,但由于此项技     

一对当红小生——汽油机缸内直喷和涡轮增压技术

长期以来，汽车发动机就由两大主要燃料驱动——汽油和柴油。这两种燃料理化性质的差异使得汽油发动机和柴油发动机也有着很大差别，例如点火方式、燃料供给系统等都有很大不同。