汽车发动机燃油供给系统教案.docx

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1、燃油供给系统任务一 汽油发动机燃料供给系统学习目标1. 了解汽油机燃油系统的进展2. 把握电控发动机燃油供给系统组成原理3. 把握汽油机燃油供给系统组成部件作用1. 汽油机燃油系统的进展上个世纪 60 年月，汽车用燃油输送系统绝大多数仍承受构造简化的化油器。随着汽车工业的进展，汽车尾气排放带来的空气污染日益严峻，西方各国都制定了汽车排放法规法 案。同时受能源危机的冲击以及电子技术、计算机等飞速进展，促进了电子把握汽油机喷 射发动机的诞生。1953 年美国奔第克斯Bendix首先开发了电子喷射器，1957 年正式问世。传统的化油器存在诸如发生气阻、结冰、节气门响应不灵敏等现象，在多缸发动机中供

2、油不匀,引起工作不稳、不利于大功率设计。为了弥补这些缺陷，早在上世纪30 年月，汽油喷射系统就已在开头航空发动机的争论中被作为争论对象，经过10 多年的深入研发，在1945 年开头应用于军用战斗机上。它充分的消退了浮子式化油器不能完全适用军用战斗机作战工况的缺点，汽油喷射技术应运而生。尽管汽油喷射技术有诸多优势，但由于其生产受当时社会生产力、生产工艺、技术的制 约，其制造本钱格外高，因此汽车用汽油喷射装置最初只能应用在数量很少的赛车上，它 能满足赛车所要求的大发动机输出功率和灵敏的油门响应性能。到50 年月末期，大多数赛车都已经承受了汽油喷射作为燃油输送系统。汽油喷射应用于民用批量生产的轿车发

3、动机上，实在1950-1953 年高利阿特与哥特勃罗特两公司首先在 2 缸 2 冲程发动机上安装了汽油喷射缸内喷射装置。1957 年奔驰公司又在 4 冲程发动机上才用了它。由于各发动机制造商强调发动机输出功率的提高，为了确保全负荷时大扭矩输出特性， 空燃比把握必定偏小，以提高喷油量，因此，对空燃比的把握精度也比较低。但是随着电子把握技术的进展、应用，电子燃油把握的各种有点渐渐显现出来，包括各种精细的补偿功能和良好的空燃比把握性、灵敏的节气门响应性、高功率的从输出。另外，在电子技术方面，晶体管早已制造，但是由于本钱高，性能不稳定，还不能很好 地应用于汽车上。故奔第克斯在开发阶段应用真空管开发了计

4、算机。在1957 年发表时，正式晶体管开头有用化时代，因此，她开发的电子把握汽油喷射装置只在美国三大汽车公司 之一的克莱斯勒汽车上装用。2. 电控汽油机燃油喷射系统的优缺点汽油喷射系统的实质就是一种型的汽油供油系统。化油器利用空气流淌时在节气门上方的喉管处产生负压，将浮子室的汽油连续吸出，经过雾化后输送给发动机。汽油喷射系统则是通过承受大量的传感器感受各种工况，依据直接或间接检测的进气信号，经过计算机推断和分析，计算出燃烧时所需的汽油量，然后将加有确定压力的汽油经过喷油器喷 出，以供发动机使用。电控发动机系统取消了化油器供油系中的喉管，喷油位置在节气门下方，直接在进气门四周或缸内，有计算机把握

5、喷油器准确供油。与化油器式发动机相比，汽油喷射系统具有以下优点：1） 提高发动机的充气系数，从而增加了发动机的输出功率和扭矩这是由于汽油喷射系统没有化油器的喉管，削减了进气压力的损失；汽油喷射是在进气歧管四周，只有空气通过气管。这样可以增加进气歧管的直径，增加进气歧管的慢性作 用，提高充气效率。2.汽油燃烧充分，降低油耗，削减排气污染，而且响应速度快能依据发动机负荷的变化，准确把握混合气的空燃比，适应发动机的各种工况。3 提高了发动机工作的稳定性可均匀安排各缸燃油，削减了爆震现象，同时，也降低了废气排放和噪声污染。4提高了汽车驾驶性能在严寒的冬季里，化油器主喷油管的四周简洁结冰，会造成发动机输

6、出功率缺乏，而汽油喷射供油不经过节气门和进气歧管，所以没有结冰现象，从而提高了冷起动性能；另 外，汽油喷射是高压供油，喷出的汽油雾滴比较小，汽油不经过进气歧管，所以，当突然加速时，雾滴较小的汽油能与空气同时进入燃烧室混合，因而比化油器供油的响应速度 快，加速性能好。与传统的化油器相比，电控汽油喷射系统可以使汽车燃油消耗率降低5到 15，废气排放削减 20左右，发动机功率提高 5到 10.电控汽油喷射系统无论从燃油经济性、发动机动力性，还是从排气和噪声污染等方面，都具有化油器式发动机无法比较的优越 性。电控汽油机喷射系统的缺点在于价格偏高，修理要求高。3.电控发动机燃油供给系统组成电控发动机燃油

7、供给系统由油箱、电动汽油泵、汽油滤清器、燃油安排管、油压调整器、喷油器、回油管等组成，有的还设有油压脉动缓冲器。电控发动机燃油供给系统组成4.电控发动机燃油供给系统组成原理1） ECU 将发动机转速和负荷信号作为主控信号，把握喷油量喷油电磁阀开启的时间长短，并依据其它有关输入信号加以修正，确定总喷油量。2） ECU 依据传感器的信号和发动机的点火挨次，将喷油时间把握在一个最正确时刻。3. 当驾驶员快速松开油门时，ECU 将会切断燃油喷射把握电路，停顿喷油，以降低减速时的废气排放和油耗。发动机加速时，发动机转速超过安全转速，ECU 将会在临界转速切断燃油喷射把握电路，停顿喷油，以防止发动机超速运

8、转损坏发动机。4. 燃油泵把握当点火开关翻开后，ECU 将把握汽油泵工作 2-3 秒，以建立必需的油压。此时假设不起发动机，ECU 将切断汽油泵把握电路，汽油泵停顿工作。在发动机起动过程和运转过程中，ECU 把握汽油泵保持正常运转。电控发动机燃油供给系统组成原理5. 汽油机燃油供给系统组成部件作用1） 燃油箱防止汽车振动带来的燃油振荡，箱内装有隔板。油箱顶面装有输油管及油面传感器。为了防止汽油在行驶中因振荡而溢出和箱内汽油蒸气的泄出，油箱应是密闭的。但在密闭的油箱中，当汽油输出而油面降低时，箱内将产生确定的真空度，真空度过大时汽油将不能被汽油泵吸出而影响发动机的正常工作；另一方面，在外界温度高

9、的状况下，汽油蒸气过多， 将使箱内压力过大。这两种状况都要求油箱能在必要时与大气相通。燃油箱的作用是贮存汽油，在一般车辆中燃油箱一般做成简洁的方形或圆柱体外形，但轿车燃油箱为了适应整车外观造型及车架的需要往往做成比较简洁的外形，如图 4-3 所示为一汽奥迪 100 的油箱构造。油箱体一般承受薄钢板冲压焊接而成，为了提高其强度，其外表往往冲压成加强筋形式。油箱体上设有加油口和加油管，管内装有用金属网制成的滤网。为了为此，一般承受装有空气阀和蒸气燃油箱阀的油箱盖。油箱盖内有垫圈用以封闭加油管口。当箱内汽油削减，压力降低到 0.098MPa 以下时，空气阀被大气压开，空气便进入油箱内，使汽油泵能正常

10、供油。当油箱内汽油蒸气 过多，其压力大于 0.11MPa 时，蒸气阀被顶开，汽油蒸气泄出到大气中，以保持油箱内的正常压力。近年来塑料燃油箱的应用日益广泛。与金属燃油箱相比，塑料燃油箱具有重量轻、造型任凭、不会爆炸、燃油渗漏性小、不易被腐蚀的优点。2燃油管汽车一般有三条燃油管：进油管，回油管和燃油蒸气排放管(某些车型有)。进油管将燃油从油箱输送到发动机；回油管将多余的燃油输送回油箱；燃油蒸气排放管将 HC 气体(即挥发的汽油)从燃油箱内送至活性碳罐。这三条通道通常装在车身地板下或车架下。为防止路面飞起的石子损坏管道，安装有防护板。由于发动机的振动，在燃油管与化油器和燃油泵连接处要用橡胶软管。燃油

11、管滤清器串在燃油泵和油箱之间的管路 上。它的作用是在燃油进入燃油泵之前把含在油中的水分和氧化铁、粉尘等杂物除去，防止燃油系统堵塞，削减机械磨损， 确保发动机稳定运行，提高牢靠性。燃油滤清器必需定期更换，假设燃油杂质含量大时，更换的里程间隔应相应缩短。燃油滤清器外壳上的箭头表示燃油的流淌方向，安装燃油滤清器时，不允许倒装。3燃油滤清器燃油滤清器燃油泵的功用是将汽油从燃油箱中吸上来， 并使之具有确定的压力，抑制燃油管路和滤清器的阻力，经过管路和燃油滤清器进入供油管中。为满足发动机的工作要求，燃油泵要有充分供油力气，其最大供油量。电动汽油泵有两种安装方式：一种是在汽油箱外，安装在输送管路中的外装串联

12、式；另一种是安装在油箱中4.电动燃油泵的内装式。电动燃油泵5.燃油安排管燃油安排管，也被称作安排油管或共轨，其功用是将汽油均 匀、等压地输送给各缸喷油器。由于它的容积较大，故有储油蓄压、减缓油压脉动的作用。燃油安排管6.喷油器7.油压调整器油压调整器的功用是使燃油供给系统的压 力与进气管压力之差即喷油压力保持恒定。由于喷油器的喷油量除取决于喷油持续时间外，还与喷油压力有关。在一样的喷油持续时间内，喷油压力越大，喷油量越 多，反之亦然。所以只有保持喷油压力恒定不变，才能使喷油量在各种负荷下都只惟一地取决于喷油持续时间或电脉冲宽度，以实现电控单元对喷油量的准确把握。喷油器的功用是依据电控单元的指令

13、将确定数量的汽油适时地喷入进气道或进气管内，并与其中的空气混合形成可燃混合气。喷油器的通电、断电由电控单元把握。电控单元以电脉冲的形式向喷油器输出把握电流。当电脉冲从零升起时，喷油器因通电而开启；电脉冲回落到零时，喷油器又因断电而关闭。油压调整器当汽油泵泵油、喷油器喷射及油压调整器的回油平面阀开闭时，都将引起燃油管路中油压的脉动和脉动噪声。燃 油压力 脉动太大使油压调整器的工作失常。油压脉动缓冲器的作用就是减小燃油管路中油压的脉动和脉动噪声， 并能在发动机停机后保持油路中有确定的压力，以利于发 动机重起动。8.油压脉动缓冲器油压脉动缓冲器任务二 柴油发动机燃料供给系统学习目标1. 了解直列A

14、型喷油泵的构造和原理2. 了解喷油器的构造和原理3. 生疏柴油共轨系统的组成及工作原理1. 柴油发动机的燃油供给系统组成1柴油发动机的燃油供给系统由柴油箱、燃油滤清器、输油泵、喷油泵、高压油管、喷油器、回油管等组成(如图 4-10 所示)。柴油发动机的燃油供给系统2直列A 型喷油泵的构造和原理1供油系统简要说明：发动机在启动前用输油泵 2 上面的手动柄泵油，发动机在工作时，由联轴器 7 经提前器 6 带动喷油泵内的凸轮轴，由凸轮轴的泵油凸轮推动输油泵的活塞泵。柴油经负压管 12从柴油箱到输油泵这段油管的压力低于大气压力，被吸入到输油泵中，经输油泵进入低压油管10，再进入到柴油滤清器 3，到滤清

15、器 3 后柴油分成两路，一路经油压调整螺栓，多余的油从回油管 11 返回油箱；另一路经滤清器 3 左面的油管进入到喷油泵 4 内的低压油腔，从输油泵 2 出来到滤清器 3 再到喷油泵 4 这局部是低压油路，里面保持 0.2Mpa 左右的压力油，这局部燃油是正压。发动机在工作时这局部低压油，经油门踏板、调速器 5 的把握，被量油机构的柱塞变成高压油，从高压油管 9 进入到喷油器 8 被喷入到发动机中。11 的上部带有可以调整凹凸的正时螺钉10，正时螺钉 10 随动柱塞 4 上下运动， 挺柱体向下运动时柱塞弹簧 8 伸展，推动弹簧下座 9 带动，柱塞 4 向下运动时从低压油腔 3 吸入柴油，挺柱体

16、11 向上运动时推动柱塞 4 向上运动，先关闭进油孔，同时通过柱塞弹簧下座 9 压缩柱塞弹簧 8，柱塞连续向上运动时产生高压油，高压油推开出油阀芯经出油阀座，进入高压油管，由喷油器喷入发动机内。2喷油泵高压局部的工作原理：发动机在工作时由联轴器7 经提前器 6 带动喷油泵内的凸轮轴如图 4-11 所示12，凸轮轴 12 的旋转运动推动挺柱体 11 变成上下运动，挺柱体喷油泵3喷油泵油量调整局部的工作原理与调速器分类1RFD 调速器的构造。RFD 调速器为机械两级式调速器飞铁装在RFD 机械式调速器喷油泵的凸轮轴上，发动机工作时带动凸轮轴转动，凸轮轴又带 动调速器的飞铁向外张开，飞铁滚柱就把套筒

17、向轴向推动，拨叉连接在套筒轴承上。拨叉丁 字块仅在轴向移动，它套在从调速器盖的销轴吊下的导杆，在导杆中间有轴，轴上装有浮 动杆，浮动杆销轴下装有支撑块，支撑块套入支撑杆底部槽口中，支撑杆经偏心轴与负荷控 制杆调速手柄装在一起。操作负荷把握杆时就是促动浮动杆、连杆、喷油泵的把握齿条同步运动。操作负荷把握杆时也是促动浮动杆、连杆及齿条同步运动。RFD 调速器的构造喷油泵的把握齿条同连杆顶部连接在一起，启动弹簧挂在浮动杆顶部。另一端挂在调速器壳体的弹簧卷眼，吊下拉杆的拉杆轴还装有导杆。在拉杆同调速杠杆之间，装有调速弹簧，而由装在调速杠杆轴部的速度把握杆来打算调整力的大小。因此，在常用转速范围内超出调

18、 速器所把握的转速范围拉杆下端常常与行程调整螺栓接触。在高速把握时，可通过拉杆、滑动杆和浮动杆的连接机构，加大杠杆比，在拉杆底部装有能把握低速的怠速弹簧。通过调整调速杆的角度就可转变调速弹簧的预紧力，因此可以调定所需要的任何发动机转 速。利用上述构造可依据发动机所承受的负荷，而通过此种调速器同时发挥最小、最大速度。调速器和可变速度调速器双方面的功能，把调速杠杆调整为发动机标定转数，并以加速踏板把握负荷调整杆可产生前者的功能，而把负荷调整杆设定在全负荷位置，并操作调速杆，就可发挥后者的功能。此外在拉杆下端装有怠速弹簧，在汽车行驶中可进展低速把握。柱塞在发动机工作时受两个力的作用。一是受凸轮轴的作

19、用上下运动产生高压油，二是受调整齿杆的作用，产生旋转运动转变柱塞的有效行程，使供油量的大小发生转变。2RFD 调速器的启动和怠速工况在发动机停车状态下，飞铁受调速弹簧、怠速弹簧和启动弹簧的弹力作用而闭合。在这种 状况下负荷把握杆和调速杆都完全被推到“增油“方向，而把握齿条则前进到在发动机启动时能获得最大喷油量的位置。假设调速器装有齿条限位器，则把握齿条会进到同该限位器接触 为止。当发动机启动而使负荷把握杆回到怠速位置飞铁的离心力就随着发动机转速的转变而增减。在怠速运转范围内，飞铁产生小离心力，该离心力同怠速弹簧和启动弹簧的合力平衡， 从而使把握齿条保持确定的位置。因此发动机能处于平稳运转状态。

20、RFD 调速器的启动和怠速工况但是，当发动机转速变化时，飞铁的离心力也随着变化，并将此变化传到拨叉。拨叉的运动 将通过导杆和浮动杆传给把握齿条，以调整喷油量，而使发动机以规定的怠速稳定地运转。3RFD 调速器的标定工况当负荷把握杆从怠速位置向“增油“方向移动手柄离开怠速限位螺钉到接触高速限位螺钉时，将由连接于负荷把握杆的偏心轴使浮动杆以拉杆上的共支点B 为中心旋转，并把把握齿条推向“增油“方向，以提高发动机的转速。当发动机转速超过怠速把握范围时，怠速弹簧会被压缩到拉杆内部使拨叉直接同拉杆接触为止。于是拉杆由于调速弹簧的强大弹力而和行程调整螺钉接触。RFD 调速器的标定工况但是，在常用转速范围内

21、，因飞铁产生的离心力太小，故拉杆不动。因此，共支点 B 也不动， 而负荷把握杆的操作就传到把握齿条，以增减供油量，这就是两极调速器。在怠速时由飞铁 通过拨叉与怠速弹簧的力相平衡，转速较低时，怠速弹簧通过把浮动杆齿条推向增油方向。假设发动机怠速转速过高，则飞铁通过拨叉和浮动杆把齿条拉向减油方向，这就是两极调速 器的怠速把握。（4） RFD 两极调速器作全程调速器使用把负荷把握杆设定在全负荷位置，操作调速杆就可转变发动机转速。详情如下：发动机转 速按调速杆被推动的程度而保持确定转数。当发动机负荷转变时，调速器自动调整供油量， 而常常维持恒定转数。例如：把把握杆推到最高转速位置即把握杆同高速限位螺钉

22、接触的 位置。假设在此位置，提高发动机转速，飞铁离心力也随着加大。当该离心力抑制调速弹簧拉动拉杆的设定拉力时，飞铁就开头向外张开，使拨叉和拉杆向右方移动。因此，共支点 B、拉杆的D 点和浮动杆底部支点C，将分别移动到B、D和C点位置，使把握齿条往“ 减油“方向移动并使发动机转速稳定。反之，当负荷变大而转速减低时，飞铁离心力就小于 调速弹簧设定的拉力。因此，共支点 B、拉杆的 D点和浮动杆底部支点 C，将分别移动到 B、D 和 C 点位置，使把握齿条“增油“方向移动。当负荷转变时，调速器就自开工作， 以便使发动机保持恒定转速，这样两极调速器就变成了全程调速器。（5） RFD 调速器的最高转速把握

23、每一个调速器和与之配套的喷油泵，厂家在出厂时都设计了它的使用工况。通常有五种工况。即启开工况、怠速工况、校正工况、标定工况、调速工况。随着发动机的负荷变化，当发动机转速到达规定的最高转速即标定工况飞铁的离心力就会抑制调速弹簧的拉力，飞铁开头向外张开。这就使拨叉和拉杆向右移动，把握齿条将被拉往“减油“方向，而使发动机不致超过规定的最高转速。这就是两极调速器的高速把握。RFD 调速器的最高转速把握4直列泵机械调速器的分类与作用分类：单极调速器用于发电机。两极调速器只把握怠速和高速起作用点，中间局部靠驾驶员加速踏板来把握。全程调速器从怠速到高速起作用点来全程进展把握。作用：把喷油泵转速和负荷把握杆的

24、位置所打算的综合参数，工况供油量，反映到喷油泵的供油齿条上。校泵：就是大修喷油泵后，调整供油齿条在各种工况下的位置参数符合要求。在齿条位置正确的根底上，平衡并校准喷油泵各种工况下的供油量。5） 喷油器喷油器总成的构造和工作原理：一般喷油器总成由喷油嘴偶件、喷油器体、调压装置、油管接头和紧帽等零部件组成。当高压燃油经高压油道进入喷油嘴偶件盛油槽部位，而压力积蓄到能抑制调压弹簧对针阀的压紧力时，针阀被升起，高压油进入嘴端的高压腔，经喷孔雾化而喷射到气缸的燃烧室内。当喷油泵终止泵油，油道内压力降低，针阀受弹簧的压力而降至针阀座面以关闭高压腔。这时燃油不能经过喷孔而进入发动机气缸的燃烧室，而燃烧室的燃

25、点也不能进入喷油器体内。由于喷油器总成的主要组成是喷油嘴偶件，而喷油嘴偶件又有不同构造形式，所以喷油器总成也有不同的构造形式。喷油器构造6） 喷油嘴偶件的构造和分类：喷油嘴偶件可分为开式和闭式两大类。所谓开式油嘴实质就是钻有喷孔和油道的塞头。这种油嘴喷射开头和终止时雾化粗糙。所以发动机燃烧不良和排气冒烟，已经淘汰。闭式油嘴的根本特征是燃油喷射压力只作用在针阀一边，针阀的下端承受喷射压力。而上端则和大气压力或进油压力相通，针阀和针阀体是研配的，所以只有作为润滑的少量燃油渗漏到针阀上端。一般闭式油嘴偶件又分为闭式外开式油嘴和闭式内开式油嘴。闭式内开喷油嘴又被设计成三大类型。喷油嘴偶件的构造（1）

26、孔板式喷油嘴偶件这一类型的喷油嘴偶件大多由确定的液压把握，它能保证针阀快速开启或关闭，以维持其在喷射期间较高的有效压力，所以常用于喷油泵试验台上面的标准喷油器。（2） 孔式喷油嘴偶件： 孔式喷油嘴偶件：特点是对于直喷式燃烧室发动机有很好的适应力气。由于它们便于更改针阀体头喷孔的直 径、孔数及各喷孔之间的几何角度以获得发动机气缸燃烧室所需的燃油雾束的贯穿度。集中和喷射连续时间。喷孔直径范围为 0.11mm0.86mm，喷孔数范围为 410 个。当喷孔数较多时，相邻两孔的油线易形成干扰，所以在相邻两喷孔间至少要相隔0.23 毫米。喷孔壁厚和直径之比，直接影响到油线喷注的贯穿及雾化。小发动机喷油嘴开

27、启压力较低，而大发动机的喷油嘴开启压力和关闭压力应足够高，以保证喷射终止后针阀能抑制燃烧室高压而落 座。否则燃烧室气体将进入油嘴，使喷孔和针阀积碳，而进一步影响燃油的喷射和燃烧。4轴针式喷油嘴偶件：这类喷油嘴偶件的设计中，针阀头部轴针突出于针阀体喷孔，以形成环形喷雾。把握轴针形态可转变针阀的升起的喷孔圆环面积，所以轴针式喷油嘴是喷雾截面可变的喷油嘴偶件。2. 柴油共轨系统的组成及工作原理1柴油共轨系统的组成。共用油轨也称作燃油安排管，由于压力高，所以承受无锋钢管或锻钢制成高压泵、输油泵、共轨压力传感器、发动机转速传感器、凸轮轴位置传感器、增压压力传感器、大气压力传感器、水温传感器、进气温度传感

28、器、空气流量传感器、燃油温度传感器、加速踏板传感器、ECU、电控喷油器、流量限制阀、安全阀等组成。柴油共轨系统构造2） 工作原理：油箱中的柴油，经一级输油泵，燃油滤清器到高压油泵。由高压油泵加压并经油压把握阀PCV稳压后，输送到共用油轨中，油轨中的限压阀安全溢流阀对燃油压力作进一步的稳定后，ECU 依据各输入传感器的信号，经比照核算，最终通过油压把握阀PCV和停油电磁阀负荷小时关闭一组柱塞对共轨内的油压进展把握，始终保持油轨内的喷油压力稳定在规定状态。用喷油时间的长短来把握喷油器的喷油正时和喷油量，即称为“时间-压力“ 把握方式；保持喷油时间确定，通过把握喷油压力来把握喷油量，即称为“压力把握

29、“。任务三 发动机缸内直喷系统学习目标1. 了解缸内直喷发动机历史进展2. 了解传统多点喷射系统与缸内直喷系统比照3. 把握缸内直喷发动机技术原理4. 把握缸内直喷技术的注油模式1. 历史进展：依据记载，世界上最早承受缸内直喷发动机的量产车为 1955 年登场的 Mercedes-Benz 300SL，其装置了来自 Bosch 的燃料整合系统，整体设计以性能表现为主。至于喷油嘴，则被安置在汽缸壁上。近代掀起相关进展热潮的，则当属 Mitsubishi Motors，该公司在 1996 年便曾以代号 4G93 的直列四缸发动机为蓝本，建筑了副名为GDIGasoline direct inject

30、ion的动力系统，并装置于该厂旗下的 Galant/Legnum 车系上，随后也成功销往欧洲，并出售技术予 PSA 集团。然而由于当时技术并不成熟，因此也造成该系统的低速 NOx 排量相当惊人，而随即被很多留意环保的国家拒于门外，其进展也因而减缓。到了 2023 年时，Volkswagen/Audi 集团也进展出独有的 FSIFuel Stratified Injection缸内直喷系统，除了效果相当优异，同时更搭配了涡轮增压来制造出性能味猛烈的组合。至于BMW，则是也早在该公司的V12 发动机上装置了直喷机构，更进一步的成绩则将在今年下旬以 HPIHigh Precision Injecti

31、on技术搭配涡轮增压与世人见面。至于这两年，则有 Mercedes 的 CGI 与 Mazda 的 DISI 系统先后问世，上述两者皆以压榨性能为主要设计方向，并且在市场上也都有亮眼的成绩。此外，美国的 GM、Ford 以及意大利的 Alfa Romeo 、日本 Toyota 等厂家，也都间续有相关作品问世，让缸内直喷系统的普遍性日渐提高。2. 传统多点喷射系统与缸内直喷系统比照传统多点喷射系统的喷油嘴位于进气歧管前方，在需要供油时，汽油与空气在进气歧管中 混合后，经过进气门进入气缸，进展燃烧做功。而缸内直喷系统，则是将喷油嘴置于汽缸内 部，燃油不需要经过气门，而直接由计算机主动把握喷油时间、

32、压力与喷射量。与传统喷射系统相较，缸内直喷不受限于传统机械构造的进气方式，而且能够依照发动机所需随时调整 可燃混合气的浓度即空燃比，提高油气的雾化程度与混合效率。缸内直喷系统喷油时间和喷油量更多依靠计算机，ECU 拥有更多主导权，为此淡薄燃烧和更多元的混合比得以实现。在稳定行进或低负载状态下，承受缸内直喷设计的发动机得以进入Ultra lean精实模式。发动机在进气行程时只吸进空气，喷油嘴在压缩行程才供给燃料，以到达节约的效果。 当发动机需要较大动力时，行车计算机则会选择进入低污Stoichiometric combustion模式，此时的喷油动作虽然在传统的进气步骤进展，不过计算机仍会依照排

33、气管感知侦测系统所传回的信息随时进展油量微调，并缜密计算排放物与触媒间的互动关系，以将污染降到最低。至于全负载系统，则称为 Full power mode 。在此战斗状态下，喷油系统通常将会与点火、 进气系统严密合作，并以释放出最强的动力。简而言之，缸内直喷的优势就在于利用自主性极高的喷油系统，来制造出低速节能、中速减污与高速强悍三者兼具的表现。3. 缸内直喷系统构造缸内直喷系统是由高压油泵、喷油器、燃油喷射管道等组成。缸内直喷系统构造缸内直喷发动机利用一个高压泵，使汽油通过一个分流轨道共轨到达电磁把握的高压喷射气门。它的特点是在进气道中已经产生可变涡流，使进气流形成最正确的涡流形态进入燃烧室

34、内，以分层填充的方式推动，使混合气体集中在位于燃烧室中心的火花塞四周。假设稀燃技术的混合比到达 25：1 以上，依据常规是无法点燃的，因此必需承受由浓至稀的分层燃烧方式。通过缸内空气的运动在火花塞四周形成易于点火的浓混合气，混合比到达 12：1 左右，外层渐渐淡薄。浓混合气点燃后，燃烧快速涉及外层。4. 缸内直喷发动机技术原理：缸内直喷发动机原理传统的汽油发动机是通过电脑采集凸轮位置以及发动机各相关工况从而把握喷油嘴将 汽油喷入进气歧管。汽油在歧管内开头混合，然后再进入到汽缸中燃烧。空气跟汽油的最正确 混合比是 14.7/1也叫理论空燃比，传统发动机由于汽油跟空气是在进气歧管内混合，那么他们只

35、能均匀的混合在一起，所以必需到达理论空燃比才能获得较好的动力性和经济性， 但由于喷油嘴离燃烧室有确定的距离，汽油同空气的混合状况受进气气流和气门开关的影响 较大，并且微小的油颗粒会吸附在管道壁上，这就的理论空燃比很难到达，这是传统发动机 无法解决的一个问题。传统的汽油发动机燃油系统原理要想解决这一难题，就必需把燃油直接喷射到汽缸中去。直喷式汽油发动机承受类似于 柴油发动机的供油技术，通过一个活塞泵供给所需的 100bar 以上的压力，将汽油供给应位于汽缸内的电磁喷射器。然后通过电脑把握喷射器将燃料在最恰当的时间直接注入燃烧室， 通过对燃烧室内部外形的设计，让混合气能产生较强的涡流使空气和汽油充

36、分混合。然后使 火花塞四周区域能有较浓的混合气，其他周边区域有较稀的混合气，保证了在顺当点火的情 况下尽可能的实现淡薄燃烧。这就是分层燃烧的精华所在。5. 缸内直喷技术的注油模式缸内直喷技术承受了两种不同的注油模式：分层注油和均匀注油模式。在发动机低速或 中速运转时承受分层注油模式，此季节气门为半开状态，空气由进气管进入汽缸撞在活塞顶 部，由于活塞顶部制作成特别的外形从而在火花塞四周形成期望中的涡流。当压缩过程接近 尾声时，少量的燃油由喷射器喷出，形成可燃气体。这种分层注油方式可充分提高发动机的 经济性，由于在转速较低、负荷较小时除了火花塞四周需要形成浓度较高的油气混合物外， 燃烧室的其它地方

37、只需空气含量较高的混合气即可，而缸内直喷使其与抱负状态格外接近。当节气门完全开启，发动机高速运转时，大量空气高速进入汽缸形成较强涡流并与汽油均匀 混合。从而促进燃油充分燃烧，提高发动机的动力输出。电脑不断的依据发动机的工作状况 转变注油模式，始终保持最适宜的供油方式。燃油的充分利用不仅提高了燃油的利用效率和 发动机的输出而且改善了排放。缸内直喷发动机既然有如此多的技术优势，相应的其对发动机硬件或者油品的要求必定 也很高。首先，它的喷油器安装在燃烧室上的，汽油直接喷注到汽缸当中去，油路必需具备 比缸内更高的压力才能把汽油有效的喷注到汽缸当中去。燃油管道内的压力提高以后，管道 的各个接头的密封处的

38、强度也要随之提高。这样，对喷油器的设计和制造工艺也提出了更高 的要求。而且由于喷油器是直接安装在燃烧室上的，那么必需需要喷油器有耐高温的力气。其次，缸内直喷发动机的压缩比很高，到达了惊人的 11.5，在这种状况下对油的标号和油质要求就很严格。就目前中国的状况来说，必需使用 98 号的高清洁度汽油。FSI 特点是：能够 降低泵吸损失，在低负荷时确保低油耗，但需要增加特别催化转换器以有效净化处理排放气 体。缸内直喷发动机依据发动机负荷工况，根本上可以自动选择 2 种运行模式。在低负荷时为分层淡薄燃烧，在高负荷时则为均质理论空燃比14.6-14.7燃烧。在这两种运行模式中， 燃料的喷射时间有所不同，

39、真空作动的开关阀进开放启/关闭。在高负荷中所进展的均质理 论空燃比燃烧中，燃油则是在进气冲程中喷射。理论空燃比的均质混合气易于燃烧，不必借助涡流作用，因此，由于进气阻力削减，开关阀翻开。而在全负荷以外，进展废气再循环， 限制泵吸损失，由于直喷化而使压缩比提高到 12.1，即使在均质理论空燃烧比混合气燃烧中，仍能降低燃油耗。进一步说，在FSI 发动机中，在低负荷与高负荷之间，作为第三运行模式而设定均质淡薄燃烧，在这种运行模式中，燃油在进气冲程喷射，并且由于产生加速稀 薄混合气燃烧的纵涡流，开关阀被关闭。这时，阻碍燃烧的废气再循环EGR暂不进展。与均质理论空燃比燃烧不同的是，吸入空气量超过燃油的喷

40、射量。依据发动机运转状态，在分层淡薄燃烧到均质理论空燃比燃烧过程中，空燃比连续变化。因此，三元催化转化器不能够净化排放气体中的 NOx。这是由于三效催化转化器要利用排气中的 HC 或 CO 进展 NOx 复原反响的缘由。在淡薄燃烧中，在排放气体中残留很多氧气， 不能进展 NOx 复原反响。为了使 NOx 吸储型催化剂获得高效功能，其温度必需保持在 250- 500范围内。当超过这一温度范围发动时机自动转换到均质理论空燃比燃烧，并通过三元 催化转化器进展废气处理。然而这又与燃油经济性下降相关，为此，必需增加废气冷却装置。 利用这种冷却装置，排放气体通过 NOx 吸储型催化转化而被冷却，由于淡薄燃

41、烧的范围宽， 催化转化器的寿命也延长。然而，NOx 吸储型催化转化器会受到硫侵蚀而中毒，所以必需把汽油中的含硫量尽量降低到最少。但是，如前所述，含硫低的汽油不是处处能供给的。群众 汽车公司实行的措施是，把催化剂反响温度提高到650以上，从而把附着在催化剂上的硫 通过燃烧而加以消退。在高速行驶时，能够保持这样高的催化剂温度，但是，在城市内行驶时则催化剂温度下降，就不能烧除附着在催化剂的硫。为此，通过 NOx 传感器监视硫附着在催化剂上的程度， 依据监测状况提高排放气体的温度。作为其措施，一般承受点火正时延迟，尽管这样做会引起燃油经济性恶化，但是为了净化处理NOx，这是不得已而为之。1TSI 在国

42、外群众的 1.4T 发动机，TSI 代表的是Twincharger Fuel Stratified Injection这几个单词首字母的缩写，通过字母外表意思可以理解为双增压+ 分层燃烧+喷射的意思。TSI 发动机是在 FSI 技术的根底之上,安装了一个涡轮增压器和一个机械增压器,TSI 是一种极高效率的发动机形式,是动力性与燃油经济性的完善统一。6. 各个公司缸内直喷发动机特点TSI 发动机不过，国内生产的 1.4T 发动机则阉割了机械增压和分层燃烧，仅保存了涡轮增压和缸内直喷。而群众 1.8/2.0TSI 中的“TSI”则代表着 Turbo Fuel Stratified Injectio

43、n, 通过字母外表意思可以理解为涡轮增压+分层燃烧+缸内直喷的意思，不过国内则省掉了分层燃烧。它是群众汽车直喷发动机的标志代码。与那些把汽油喷入进气歧管的发动机相比，FSI发动机的主要优势有：动态响应好、功率和扭矩可以同时提升、燃油消耗降低。TFSI FSI 是群众/奥迪的汽油缸内直喷技术，FSI 可将燃油直接喷入燃烧室，降低了发动机的热损失，从而增大了输出功率并降低了燃油消耗，对于燃油经济性和动力性都有帮助。2FSI，它所代表的单词直译为燃油分层喷射，FSI 发动机5福特 EcoBoost 发动机融合了三大关键技术的协同优势：燃油高压直喷、先进涡轮增压器和双独立可变气门正时系统。其核心技术是

44、一套高压燃油缸内直喷系统，它能以高达200 巴的压力将准确定量的少量燃油喷入每个汽 缸内油滴的大小一般小于 0.02 毫米，相当于人类头发丝直径的 1/5。TFSI 就是带涡轮增压T)的 FSI 发动机，简称 TFSI，一般奥迪系列车型会这么称呼，群众系列直喷且带增压的发动机简称为 TSI。不过由于国内油品的问题，国产奥迪 TFSI 并没有使用分层燃烧技术。EcoBoost 发动机6通用将燃油直喷技术的代号为SIDI， SIDI 是 Spark Ignition Direct Injection 的缩写，直译为火花点燃直接喷射技术。福特 EcoBoost 四缸发动机的进、排气凸轮轴都配备了独立的可变气门正时系统，它能在不同转速下优化缸内气流，特别可在局部负荷下改善发动机效率和性能。福特EcoBoost 发动机之所以能提升燃油经济性、降低二氧化碳排放，得益于其燃烧系统能以更高效、更清洁 的模式充分燃烧。SIDI 发动机其实现的原理和一般的直喷发动机并无二致：凸轮轴驱动的燃油泵为供油系统供给高压燃油，共轨喷油嘴将高压燃油直接注入汽缸，点火时间就可以得到准确的把握，而且高压喷射和极细的喷嘴设计则保证了喷油量的准确计算。缸内直喷技术代替了传统MPFI多点电喷技术之后，发动机在低转速下燃烧效率被进一步提升。另外，通用的SIDI 技术依靠的是缸内均质燃烧来提