汽车不可思议(连载七)

<正>29燃油缸内直喷优势何在?传统的发动机采用的是将燃油喷入进气道中,和空气在进气道中混合后,以可燃混合气的形式被吸入燃烧室。而燃油缸内直喷技术则是将汽油直接喷射入燃烧室,通过均匀燃烧和分层燃烧,使燃烧更完     

奥迪FSI发动机与TDI发动机尾气净化对比分析

正FSI是英文"Fuel Stratified Injection"的缩写,意指燃油分层喷射,是直喷式汽油发动机领域的一项创新性技术。FSI发动机就是"缸内直喷发动机",采用的是燃油分层燃烧技术。FSI发动机在中低速时采用分层注油模式,此时的节气门为半开状态,当压缩行程接近尾声的时候,少量燃油直接喷射到气缸中,空燃比可达30左右,属于稀薄燃烧。FSI发动机的优点是:燃油消耗量低,HC和     

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。     

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。     

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。     

汽油发动机缸内直接喷射技术

近年来,由于能源枯竭和环境污染情况日益严重,汽车用发动机面临着越来越严峻的考验。目前为绝大多数汽车所采用的多点燃油喷射汽油发动机已显出明显不足,主要由于混合气在进气门处形成,汽油雾化不完全、混合气质量欠佳,所以燃烧不充分冷启动排放和燃油经济性较差。汽油缸内直接     

燃油缸内直喷：让汽油来得更直接些吧！

直来直去是豪爽的性格，在压榨发动机性能的时候同样需要这样的做法。燃油缸内直喷技术是汽油发动机的最新发展方向的一大分支。它的出现不仅大幅提高了发动机的燃烧效率，还对燃油的品质标准提出了更高的要求。传统的发动机采用的是将燃油和空气在进气歧管中混合后喷入燃烧室的，     

2GRF-SEV型6缸发动机

丰田公司的D-4S发动机安装了新型燃油喷射系统，即各缸分别装有缸内直喷式喷油嚣和进气道燃油喷射器的双喷油系统。发动机在高负荷时，由于缸内直喷的进气冷却效果使充量效率提高，改善敲缸，从而实现了高压缩比下的高功率；发动机在中低负荷时，对缸内直喷和进气道喷射两套系统进行最佳控制，力求降低油耗并使燃烧稳定。此外，在冷起动后使催化器尽快暖机，实现净化排放。D-4S发动机的缸内直喷式喷油器采用了可提高喷雾空间分散性的高压双缝喷嘴喷油器，高雾化的燃油从2个喷口喷射到燃烧室，从而实现了均质燃烧。     

21世纪轿车理想的动力装置——GDI发动机

汽油直接喷射(Gasoline Di-rect Iniection)发动机简称GDI发动机,是近年来国外内燃机研究与开发的热点。专家认为,汽油机直喷技术的出现,使汽车发动机技术进入了一个崭新的时代,它在21世纪有取代传统的汽油机和柴油机的趋势,成为轿车最理想的动力装置。传统的汽油发动机是将汽油喷射到进气管中,与空气混合后再进入气缸内燃烧,而GDI发动机是将汽油直接喷入气缸,利用缸内气流和活塞表面的燃料雾化与空气形成混合气进行燃烧。 GDI发动机具有很好的工作稳定性和负荷性能,同时低温起动性能得到了明显改善,能实现分     

缸壁喷入式燃油直喷发动机

现有技术的电喷发动机通常都将喷油嘴安装在发动机的进气口上，缸内直喷发动机是将其装在气缸盖上。众所周知，前者的各项性能都比不上后者，但由于目前缸内直喷发动机的喷油器大都安装在燃烧室上，汽油是直接喷注到气缸中的，油路就必须具备比缸内更高的压力。燃油管道内的压力提高以后，管道各接头密封处的强度也要随之提高，加之喷油器是直接安装在燃烧室上的，这就对喷油器的设计和制造工艺也提出了更高的要求，喷油器还必须耐高温。所以缸内直喷发动机虽然有诸多优势，但却得不到广泛的应用。     

透视德国大众汽车公司新型TSI发动机技术

德国大众汽车公司于2001年推出了直接将燃油以较高压力精确地喷入燃烧室内的发动机燃油分层喷射（Fuel Stratified Injection，FSI）技术，与传统的汽油燃油喷射技术相比，FSI可使发动机的功率提高10％以上，而燃油消耗则至少降低10％。在此基础上，大众公司又把增压技术与FSI技术结合起来，推出了双增压器分层直接喷射（Twincharged Stratified Injection，TSI）技术。TSI发动机融合了高压、分层直喷、增压、精密等诸多现代发动机技术特点，具有高效节能、转矩与功率大、更加环保以及体积小巧、噪声低等性能特点，其外观如图1所示。     

直接喷射式汽油机

日本丰田公司和德国大众公司分别开发了自己的直接喷射式汽油机，其目的都是为了既降低污染排放又提高燃油经济性。同一些直喷式柴油机一样，汽油被直接喷火燃烧室内，这样发动机在正常运转范围内提高了燃烧效率。直接喷射的困难在于要求燃烧稳定，性能优而NOX排放较少。解决上述问题就在于采用分层燃烧技术再辅以高压喷射。丰田公司的2．0L4缸D－4汽油发动机的特点是采用了计算机控制的压电喷射器，这种喷射器在世界上尚属首次应用。该系统需要配以高精度调节的EGQ（废气再循环）装置。这种EGQ装置是由一定范围空燃比传感器来控制，其…     

二代直喷

大众TFSI(涡轮增压缸内直喷)发动机已经被我们所熟知。如今,宝马抢先推出了双涡轮增压的第二代缸内直喷发动机。它应用了高精度燃油喷射系统,具备了前所未有的动力和扭矩。直喷技术有助于稀薄燃烧(让汽油在很稀的混合状态下燃烧)。为了实现更加完美的稀燃,第二代     

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。     

缸内直喷发动机积碳的生成与清除

<正>由于缸内直喷发动机在使用过程中形成的沉积物会显著影响其优越性能,且发动机管理系统无法完全补偿过量沉积物所造成的影响,故研究控制和减少直喷发动机的沉积物生成具有现实意义。燃油对喷油嘴和燃烧室的积碳贡献更大,而润滑油则对进气门的积碳贡献更大。在对能源和环保要求日趋严格的今天,即使是多点燃油喷射这样的技术也不能满足人们的要求,于是更为精确的燃油喷射技术诞生,那就是缸内直喷技术。     

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。     

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。     

宝马采用全可变气门机构的V8双涡轮增压器直喷式汽油机介绍(下)

正(接上期)十六、燃烧过程新型双涡轮增压直喷式汽油机的燃烧过程组合了涡轮增压、Valvetronic全可变气门机构和汽油缸内直接喷射等方面的技术,其主要的标志是高精度多孔喷油器以及火花塞平行布置在燃烧室中央位置(图6)。高达20MPa的喷油压力和6孔     

奥迪TFSI技术

事出有因:FSI技术,它代表着今后汽车发动机的一个发展方向。在说TFSI之前,先来说说奥迪的FSI专利技术。FSI(Fuel Stratified Injection)即燃油分层喷射燃烧技术,燃油分层喷射技术是发动机稀薄燃烧技术的一种。那什么叫稀薄燃烧呢?稀薄燃烧就是指发动机混合气中的汽油含量低,汽油与空气之比可达1:25以上,使达到燃烧效率高,经济、环保等目的,它代表着今后汽车发动机的一个发展方向。而顾名思义,TFSI就是带涡轮增压(T)     

BMW公司3缸直接喷射汽油机的热力学

BMW公司在可变气门机构、废气涡轮增压和汽油缸内直接喷射等技术基础上开发了发动机标准组合部件,未来,它们将被应用于BMW公司的所有汽油机。同时,研究证实,为了充分挖掘燃烧过程的潜力,0.5 L被认为是最佳的单缸排量。因此,BMW公司针对140 kW以下的功率需求,开发了一种1.5 L直接喷射汽油机。介绍这种机型的热力学潜力。