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缸内直喷名词解释

缸内直喷名词解释

缸内直喷名词解释缸内直喷是一种汽车发动机燃油喷射技术,即将燃油喷射到汽车发动机的燃烧室内,从而实现更高效、更环保的燃烧。

本文将从原理、优点、缺点、应用等角度全面解释缸内直喷技术。

一、原理缸内直喷技术是指将燃油直接喷射到汽车发动机缸内,而不是传统的喷油嘴将燃油喷射到进气道上。

缸内直喷技术通常采用高压喷油系统,将燃油以高压喷射到发动机缸内的燃烧室内,与空气混合后点火燃烧,从而产生动力。

二、优点缸内直喷技术相比传统的喷油嘴喷射技术有以下优点:1.更高效的燃烧缸内直喷技术可以将燃油直接喷射到燃烧室内,与空气混合更加均匀,从而实现更完全的燃烧,提高燃油利用率。

2.更低的排放缸内直喷技术可以更好地控制燃烧过程,减少未燃尽的燃料和有害气体的排放,从而更加环保。

3.更高的动力输出缸内直喷技术可以更好地控制燃烧过程,从而提高发动机的动力输出和响应速度。

4.更低的噪音缸内直喷技术可以更好地控制燃烧过程,从而减少噪音和振动。

三、缺点缸内直喷技术相比传统的喷油嘴喷射技术也存在以下缺点:1.成本较高缸内直喷技术需要采用更高压力的喷油系统和更复杂的控制系统,从而成本较高。

2.维护困难缸内直喷技术的高压喷油系统和控制系统较为复杂,维护和修理难度较大。

3.易受污染物影响缸内直喷技术的高压喷油系统和喷油嘴容易受到污染物的影响,从而影响喷油效果。

四、应用缸内直喷技术已经广泛应用于汽车发动机中,尤其是高端汽车和跑车中。

随着环保要求的提高和技术的不断进步,缸内直喷技术将会得到更广泛的应用。

总之,缸内直喷技术是一种先进的汽车发动机燃油喷射技术,具有更高效、更环保、更高动力输出、更低噪音等优点。

虽然存在成本较高、维护困难、易受污染物影响等缺点,但随着技术的不断进步,缸内直喷技术将会得到更广泛的应用。

缸内直喷式发动机工作原理

缸内直喷式发动机工作原理

缸内直喷式发动机工作原理缸内直喷式发动机工作原理是指燃油直接喷射到发动机气缸内进行点火燃烧的一种燃油喷射系统。

相比传统的多点喷射系统,缸内直喷式发动机具有更高的效率和更低的排放。

缸内直喷式发动机的工作原理主要可以分为四个步骤:进气过程、压缩过程、燃烧过程和排气过程。

首先是进气过程。

缸内直喷式发动机通过进气门将空气吸入气缸中。

在进气过程中,喷油嘴关闭,不进行燃油喷射。

接下来是压缩过程。

当活塞向上运动时,气缸内的空气被压缩,增加气体的压力和温度。

在压缩过程中,也不进行燃油喷射。

然后是燃烧过程。

在活塞接近顶点时,喷油嘴通过高压燃油电磁阀喷射燃油直接进入气缸内。

由于汽油的挥发性,在活塞顶点附近的高压和高温条件下,燃油快速喷雾化并与空气混合。

由于直接喷射在气缸内,燃烧更加充分,提高了燃烧效率。

最后是排气过程。

在燃烧过程完成后,活塞向下运动,将燃烧产生的高温废气通过排气门排出。

排气门打开时,喷油嘴关闭,不再进行燃油喷射。

缸内直喷式发动机的主要特点是燃油直接喷射到气缸内,与空气混合后再点火燃烧。

相比传统的多点喷射系统,它具有以下优势:1. 提高燃烧效率:燃油直接喷射到气缸内,与空气混合更加均匀,燃烧更加充分,有效提高了燃烧效率,减少了能量的损失。

2. 减少燃油消耗:由于燃烧更加充分,缸内直喷式发动机可以在相同功率输出下使用更少的燃油,减少了燃油消耗,提高了燃油经济性。

3. 降低尾气排放:缸内直喷式发动机可以更准确地控制燃油的喷射量和喷射时机,使燃烧更加充分和彻底,减少了尾气排放,降低了对环境的污染。

4. 提高动力输出:燃烧更加充分和高效,使得缸内直喷式发动机可以在相同排量下提供更大的功率输出,提高了动力性能。

总之,缸内直喷式发动机的工作原理是通过燃油直接喷射到气缸内进行充分燃烧,从而提高燃烧效率、降低燃油消耗、减少尾气排放和提高动力输出。

这种喷射技术的应用,为汽车行业带来了更高效能和更清洁环境的发动机技术。

汽车发动机缸内直喷工作原理

汽车发动机缸内直喷工作原理

汽车发动机缸内直喷工作原理汽车发动机缸内直喷技术是近年来迅速发展的一个重要创新。

这项技术通过将燃油直接喷射到汽车发动机缸内,以提高燃烧效率和动力输出。

在本文中,我们将深入探讨汽车发动机缸内直喷的工作原理,并对其优点和应用进行全面分析。

1. 汽车发动机缸内直喷的基本原理1.1 燃油喷射系统1.2 气缸压力控制1.3 气缸喷射时间控制2. 汽车发动机缸内直喷的优点2.1 燃烧效率提高2.2 排放污染降低2.3 动力输出增强3. 汽车发动机缸内直喷的应用场景3.1 高性能汽车3.2 环保型汽车3.3 高海拔地区使用4. 我对缸内直喷的观点和理解1. 汽车发动机缸内直喷的基本原理1.1 燃油喷射系统汽车发动机缸内直喷采用高压喷油器将燃油直接喷射到气缸内。

燃油经过高压喷油器,被分散成微小的颗粒,形成均匀的雾化状态,以便更好地与空气混合。

燃油喷射系统需要精确控制喷油量和喷油时间,以确保燃料完全燃烧。

1.2 气缸压力控制为了实现缸内直喷,发动机缸内需要较高的压力。

这可以通过提高燃油喷射器的工作压力来实现。

高压喷油器将燃油以高压喷射到气缸内,与进气的新鲜空气迅速混合。

1.3 气缸喷射时间控制缸内直喷需要准确控制喷油时间,以确保燃油和空气在适当的时间内混合。

Ecu通过精确的传感器测量进气量、发动机转速、油门位置等参数,以计算出合适的喷油时间。

2. 汽车发动机缸内直喷的优点2.1 燃烧效率提高通过缸内直喷可以实现更好的燃烧效率。

燃料直接喷射到气缸中,与新鲜的空气混合,形成更为均匀的混合气。

这种混合气在点火时更容易点燃,从而提高了燃烧效率。

燃烧效率的提高意味着能量的更充分利用,能够使车辆在同样的燃料消耗下获得更好的动力输出。

2.2 排放污染降低缸内直喷技术能够更好地控制燃料的喷射和燃烧过程,进而实现排放污染的降低。

通过喷油时间和喷油量的精确控制,可以使燃料更充分地燃烧,减少未燃烧的排放物质的产生。

燃油直接喷射到气缸中也减少了进气道中的积炭沉积,减少了发动机的污染。

简述缸内直喷汽油机的原理

简述缸内直喷汽油机的原理

简述缸内直喷汽油机的原理
缸内直喷汽油机是一种燃烧室内部直接喷射燃油的发动机。

它的工作原理主要包括以下几个步骤:
1. 进气阶段:汽缸内的活塞向下移动,使进气门开启,进入混合气。

此时,燃油喷射器关闭,只有空气通过进气道进入缸内。

2. 压缩阶段:活塞上升,压缩进入缸内的混合气。

这种压缩相对较高,确保了燃油完全燃烧。

3. 燃烧阶段:在活塞达到顶点的时候,燃油喷射器开始喷射燃油进入高压喷油器中,并喷射到燃烧室内。

喷油器通过压力和控制系统控制燃油的喷射量和喷射时间。

4. 排气阶段:燃烧后,气体产生高温高压,向外推动活塞下降。

此时进气门关闭,排气门开启,将燃烧后的废气排出缸外。

总体来说,缸内直喷汽油机通过直接喷射燃油进入燃烧室,使燃油可以更充分地与空气混合,提高燃烧效率和动力输出。

这种发动机具有燃油利用率高、动力强、排放少的特点,广泛应用于现代汽车。

汽车缸内直喷技术详解

汽车缸内直喷技术详解

汽车缸内直喷技术详解汽车缸内直喷技术是一种先进的燃油喷射技术,它将燃油直接喷射到汽车发动机的燃烧室内,而不是传统的喷射到进气歧管中。

这种技术可以提高燃油的燃烧效率,降低排放,提高动力性能,是现代汽车发动机技术的重要进步之一。

本文将对汽车缸内直喷技术进行详细解析,帮助读者更好地了解这一先进技术。

1. 汽车缸内直喷技术的原理。

汽车缸内直喷技术的原理是将燃油直接喷射到汽车发动机的燃烧室内,与传统的多点喷射技术不同,传统的多点喷射技术是将燃油喷射到进气歧管中,再通过进气阀进入燃烧室。

而汽车缸内直喷技术则直接将燃油喷射到燃烧室内,这样可以更加精确地控制燃油的喷射量和喷射时机,提高燃油的燃烧效率。

2. 汽车缸内直喷技术的优点。

汽车缸内直喷技术相比传统的多点喷射技术有许多优点。

首先,它可以提高燃油的燃烧效率,因为燃油直接喷射到燃烧室内,可以更好地与空气混合,提高燃烧效率,降低燃油消耗。

其次,汽车缸内直喷技术可以降低排放,因为燃油更加充分燃烧,排放更加清洁。

此外,汽车缸内直喷技术还可以提高动力性能,因为燃油更加充分燃烧,可以提供更大的动力输出。

3. 汽车缸内直喷技术的实现。

汽车缸内直喷技术的实现需要先进的喷射系统和控制系统。

喷射系统需要能够精确控制燃油的喷射量和喷射时机,以确保燃油能够充分燃烧。

控制系统需要能够根据发动机负荷和转速等参数实时调整喷射量和喷射时机,以提供最佳的燃烧效果。

此外,汽车缸内直喷技术还需要高压喷射系统,以确保燃油能够被有效地喷射到燃烧室内。

4. 汽车缸内直喷技术的发展趋势。

随着环保和动力性能要求的不断提高,汽车缸内直喷技术将会得到更广泛的应用。

未来,汽车缸内直喷技术将会进一步提高燃油的燃烧效率,降低排放,提高动力性能。

同时,汽车缸内直喷技术还将会与其他先进技术相结合,如涡轮增压技术和混合动力技术,以进一步提高汽车的燃油经济性和环保性能。

总之,汽车缸内直喷技术是一种先进的燃油喷射技术,它可以提高燃油的燃烧效率,降低排放,提高动力性能,是现代汽车发动机技术的重要进步之一。

缸内直喷简介

缸内直喷简介

因此,在大负荷工况时,一个工作循环中,喷 因此,在大负荷工况时,一个工作循环中, 油器发生两次脉冲信号, 油器发生两次脉冲信号,必须是用瞬时高电压 和大电流“峰值保持型”驱动方式( 100~ 和大电流“峰值保持型”驱动方式(用100~ 110V和17~20A打开 110V和17~20A打开) 。 打开) 两次喷射”也可在起动工况、 “两次喷射”也可在起动工况、急加速工况出 以调节空燃比A/F的大小 改善使用性能。 的大小, 现,以调节空燃比A/F的大小,改善使用性能。 可见,只有在等速稳定工况行驶,才能节油。 可见,只有在等速稳定工况行驶,才能节油。
检测方法: 检测方法: 可燃混合气较浓, (1)在小负荷工况时 可燃混合气较浓,输出 )在小负荷工况时—可燃混合气较浓 电压应为0.66v左右;在中等负荷工况时 可燃混 左右; 电压应为 左右 在中等负荷工况时—可燃混 合气较稀,输出电压应为3.3v左右。 左右。 合气较稀,输出电压应为 左右 (2)连续地快速加减油门踏板,输出电压应连 )连续地快速加减油门踏板, 续的变化,反应时间应为1.1s为好(与传统数据 为好( 续的变化,反应时间应为 为好 相近, 相近,10s>8次)。 > 次 3)宽带氧传感器,也有多组故障代码, (3)宽带氧传感器,也有多组故障代码,如: P1133—A/F传感器反应速度过慢; 传感器反应速度过慢; 传感器反应速度过慢 P0171—混合气稀。等等 混合气稀。 混合气稀 等等----
5、高压旋流式喷油器— 高压旋流式喷油器— ECU直接用脉冲电流 由ECU直接用脉冲电流 的宽度, 的宽度,控制喷油量的多 利用特殊的喷孔形状, 少,利用特殊的喷孔形状, 向气缸内喷出旋转的雾状 燃油, 燃油,与挤压涡流快速的 混合,以便点火燃烧。 混合,以便点火燃烧。它 没有进气管沉积油膜的缺 又因喷油压力较高, 点,又因喷油压力较高, 喷油器的自洁功能高, 喷油器的自洁功能高,不 易产生脏堵故障。 易产生脏堵故障。

汽车构造-缸内直喷技术

汽车构造-缸内直喷技术
缸内直喷技术
一、缸内直喷技术的定义
缸内直喷技术,是指将喷油 嘴射在进排气门之间,高压 燃油直接注入燃烧室平顺高 效的燃烧。其精髓是通过均 质燃烧和分层燃烧实现了高 负荷,尤其是低负荷下的降 低油耗,提升动力的技术。
在2000~2013年期间,各汽车厂商所研制的发动机技术中,最炙手 可热的莫过于缸内直喷技术。这套由柴油发动机衍生而来的科技目前已 经大量使用在大众(奥迪)、梅赛德斯-奔驰、通用及丰田车系上。尤以 大众(奥迪)技术最具代表性(FSI、TFSI、TSI)。
一个高压
缸外喷射示意图
缸内直接喷射汽油机与缸外喷射发动机的区 别
• 燃油泵提供所需的10MAP以上的压力将汽油
提供给位于气缸内的电磁燃油喷油器。然后通 过电控单元控制喷油器将燃料在最恰当的时间 直接注入燃烧室、通过对燃烧室内部形状的设 计让混合气能产生较强的涡流使空气和汽油充 分混合然后使火花塞周围区域能有较浓的混合 气、其他周边区域有较稀混合气、保证了在顺 利点火的情况下尽可能地实现稀薄燃烧。高压 喷油器是直接向气缸内喷射燃油的。而传统的 发动机喷油器是向进气道喷油的。这就是他们 最明显的区别。
高压油泵的结构原理与检修
供油过程:当柱塞向上运动 时,如果、燃油压力调节阀 不在通电,进油阀门则关闭 此时柱塞上方的油压高于出 油阀弹簧的压力,出油阀被 打开柱塞上方燃油被压入高 压油路中供油开始。
喷油器的结构原理与检修
压电式喷油器主要由向外打开式 喷嘴针;压电元件,和热补偿器三个部分 组成。压电元件通电后,膨胀使喷嘴针向外 伸出阀座,喷嘴针从其锥形针阀内向外压出。 因形成一个环状间缝。加压后的燃油经过该 环状间缝形成空心锥束。将燃油喷入燃烧室。 为了能够承受相应阀门开启升程门不同呈行 温度压电喷油器装有一个补偿元件。 压电喷油器可产生最高20mpa 喷射压力, 并使喷嘴针以极快的速度打开。这样可以摆 脱受气门开启时间限制。压力喷射油器与传 统喷射器有很大不同。内部不再有电磁线圈, 而是通过一个压电元件使喷嘴针移动。

缸内直喷技术

缸内直喷技术
但是,随着世界工业化的发展,汽车成为不可或缺的主要交通工具,而作为汽车主要动力的这种化油器式汽油机废气中的有害成分(C O、H C和N O X等)对大气造成了污染,而燃烧产物二氧化碳又产生“温室效应”导致全球气候变暖。随着汽车数量的与日俱增,对人类生存环境的危害日趋加剧,因此汽车的节能减排已成为全球刻不容缓需要解决的重要问题。
2、汽车发动机新技术---缸内直喷式
近年来,当代汽车汽车飞速发展,汽车新技术不断涌现和应用,带动汽车性能不断改善。下面就现代缸内直喷式汽油机进行简单介绍。
汽油机的发展经历了100多年的漫长历史,其中具有里程碑意义的发展阶段无不是以油气混合方式和机理的变迁为标志的。
早期的化油器式汽油机依靠化油器喉口气流流速增加所产生的真空度将汽油吸出被高速进气空气流雾化以及汽油油滴本身的蒸发而与空气形成可燃混合汽。油气混合比(空燃比=进气空气质量/燃油质量)取决于化油器喉口的设计和量孔直径,负荷的调节是由节气门的开度来调节进入汽缸的油气混合汽量来实现的,因此属于混合汽外部形成的量调节方式,且没有任何反馈控制。由于汽油-空气混合汽能在相当宽的空燃比范围内点燃,这种不太精确的控制对早期汽油机的正常运行并不存在什么问题。
既然油气混合物能有如此惊人的杀伤力,那在汽车上引入显然也会获得更高的动力和更省油的表现。根据云爆弹原理,大众为高压泵设计了一个非常精巧的结构,通过进气阀的凸轮轴来为油泵提供动力,这样很好的解决了油泵和进气阀之间的正时问题,也提高了燃油效率;同时作为一个纯机械的结构,这个高压泵具备了非常高的可靠性,大众(博世)甚至还设计了一个内部保护回路防止油压过高。可惜的是,大众和博世的设计尽管确保了机械自身的可靠性,但高压燃油轨(Rail)里的高压燃料是无法保护的,为了保证发动机运转的顺畅性,燃油轨中必须保持一定的压力。这个在平时是没有问题的,问题就出在了碰撞上。当发动机受到巨大的外力撞击时,位于发动机前部的高压共轨喷射系统就成了发动机首先受到撞击的部分。
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(2)三菱GDI基础技术 总体来说,三菱公司是采用了四个关键技术来实现 GDI的。立式吸气口使最理想的气流进入气缸;弯曲顶 面活塞通过对燃油空气混合气定形来控制燃烧;高压燃 料泵提供了缸内直接喷射的必要压力;而高压旋转喷射 器控制了燃料喷雾的蒸发和扩散。 这些基础技术与其他燃料控制技术的结合让三菱的GDI 发动机实现了低燃油消耗以及高功率输出。在下文将分 别进行详细介绍。
2.燃油供给系统的组成
1)低压油泵 低压油泵是电动泵,并联一个机械式燃油压力调节器,出口 压力为0.35MPa. 2)高压油泵 高压油泵由发动机的凸轮轴驱动在0.35MPa基础上将油压 提高到12MPa. 3)燃油蓄压器 用铝制成管状,上有用于连接高压油泵、喷油器、燃油 压力传感器和燃油压力控制阀。 4)燃油压力传感器 用于测定燃油蓄压器中的压力,测量电阻采用薄膜技术。
3.控制策略
1)按工况区分控制模式 GDI之所以能节油20%,主要是低 工况范围无节流损失的超稀薄燃烧,采用充气分层,而充气分 层离不开推迟喷油的配合。高工况范围恰恰相反,强调的是提 高转矩和功率,必须采取略稀或λ≤1的混合气。
2)转矩控制策略 低工况加速质调节 高工况加速量调节
3)模式切换策略 低工况质调节和高工况量调节两种模式间的切换需要进行 控制。 (1)切换前,节气门必须先关闭,进气压力下降,A/F↓, 此时必须避开A/F=19~23的禁区,质调节在A/F<22(λ<1.5) 左右时会产生黑烟;而采用变量调节时A/F超过19 (λ=1.3) 左右时会发生燃烧不稳定甚至缺火 .所以切换点要增加喷油量, 使A/F突变,迅速越过上述禁区 (2) A/F突然↓会使转矩突然↑,为使转矩保持恒定,必 须减小点火提前角,以抵消影响。
HC排量不高,在第2个工作循环时即可正常运转。
其次,MPI的另一个局限性在于负荷的变化依靠节气 门的调节,虽然节气门控制对MPI来说已经发展为非常
成熟的技术,但它所带来的热动力损失是相当大的,利
用节气门来调节都会产生泵吸损失,且会使发动机在低 负荷时热效率降低。而GDI不需要节气门来调节负荷,
从而提高了在部分负荷时的容积效率,改善了燃油经济
缸内直接喷射
汽油机供油方式的历史发展
对于汽油机的供油方式,就时间而言,可分为三个阶段: 化油器式汽油机(carburation)、进气道多点电喷式汽油机
(MPI)以及下面将要详细介绍的缸内直喷汽油机(GDI)。
当进入20世纪90年代时,已经拥有100多年历史的化油器式 汽油机逐渐退出了汽车领域,取而代之的是进气道多点电喷汽
是,这样的活塞顶面形状是通过先进的缸内观察技术(甚
至包括了激光技术)来实现优化的。
Байду номын сангаас5 弯曲顶面活塞
随着缸内压力的提高,则需要高压燃料泵以高压的方 式将燃料送进燃烧室内。为了避免汽油机高压缩比时容易 产生的爆燃现象,GDI采用两步喷射过程,首先在进气冲程 时进行喷射使得气体温度降低,适应高压缩比;第二步则 在压缩冲程后期喷射,形成层状混合气。 新开发的高压旋转喷射器提供了满足所有发动机操作方 式的理想喷射模式,同时又使整个燃油喷束旋转,从而充 分雾化燃料(图6左)。另外根据上述的两种不同模式,其 喷射方式也有所不同,具体可见图6右边的比较图。

1.燃烧系统和结构
GDI燃烧系统包含组织缸内空气运动的元件和喷油器 ,混合气 的生成往往离不开活塞顶凹坑(燃烧室)的配合,火花塞也很能重要.
1)油束控制燃烧系统 火花塞靠近喷油器,喷油后形成充量分层,可以不受限制地 将负荷降低到λ=8的怠速负荷.但会出现燃油润湿火花塞的问 题. 2)壁面控制燃烧系统 喷油器将油束喷到活塞凹坑中,然后由气流将燃油送往火 花塞。采用立式进气道,形成顺向翻滚气流。 3)气流控制燃烧系统 利用轮廓分明的缸内气流与油速相互作用形成充量分层和 混合气均质化,缸内气流变成逆向翻滚气流。
种方式以及柴油机的性能比较简图。
从图中我们看到,在燃油经济性方面,GDI甚至已经超过了 柴油机,并且成功实现了汽油机的稀燃;而在功率输出方面, GDI也是遥遥领先于其他两种方式。可见,虽然 GDI还有一些技术 问题需要解决,但是显然缸内直喷技术已经是汽油机发展的大势 所趋。

自1996年三菱汽车公司推出了第一款商品化的缸内 直喷式汽油机(GDI)后,Toyota在同年稍后则推出了 名为D-4的GDI发动机,日产公司在第二年也推出了自己 的GDI机型。从此,人们追求了几十年的GDI汽油机开始 了商品化的里程。 雷诺汽车公司在1999年研究开发的商品化GDI,也标 志着欧洲开始加入GDI的发展行列之中。之后,大众公 司将GDI发动机装在了Lupo-1.4升轿车上,Citeron则于 2001年推出了相应的GDI产品。大众公司甚至已经宣称, 要在2005年将其所有的汽油机都改为GDI。
油机,而到了90年代的中后期,又出现了以分层稀燃为主要特
征的汽油机缸内直喷技术。下图中给出了该三种类型汽油机供 油方式的变迁。
这三种供油方式的主要差别在于燃料出口的位臵:化油器 式汽油机是在进气管道的化油器位臵上吸出燃料,并与空气 混合,从而雾化形成可燃混合气,然后经过气门进入气缸进 行燃烧(如图1左图所示);进气道多点电喷汽油机则是在进 气歧管,即在气门之前的位臵上喷射燃料,然后经气门进入 气缸(见图1中图);而缸内直喷汽油机,顾名思义,就是在 气缸内直接喷射燃料(图1右图)。 抛去已经相对比较落后的化油器式汽油机(在经济性以及 环保性等方面,都与另两种方式没什么可比性了)不讲,我 们来看看MPI与GDI之间的比较。
所以GDI主要有以下两种燃烧模式: 分层燃烧模式:(Stratified Mode)主要应用在中低转 速以及负荷情况下。燃料在火花塞点燃之前喷入燃烧室,于 是燃油在燃烧室几乎没有时间与空气混合。这样,就使得燃 油空气混合气的成分在燃烧室内不均匀分布。在火花塞附近 较浓,而在与之较远处则相对比较稀薄。 这样一方面火花塞的点燃需要有较浓的混合气,而另一方 面整个混合气的成分又比较稀薄,从而很好地减少了燃油的 消耗,此时的空燃比可达到40左右。 均质燃烧模式:(Homogeneous Mode)主要应用在高负荷 条件下,用来提供大功率。该模式中,燃油在进气冲程早期 就已喷射入发动机,给予燃油与空气充分的时间在燃烧室均 一地混合,并形成较浓的可燃混合气。由于混合气混合平均 ,且温度较低,从而又降低了发动机敲缸的可能。
三菱经典GDI
(1)两种燃烧模式的燃油喷射
三菱公司使用了自己独特的技术,使得GDI发动机既 具有低的燃油消耗又有高的功率输出。这种看上去矛盾 的性能是靠采用了2种燃烧模式来实现的。换句话来说, 就是喷射正时随着发动机负荷的变化而变化。 对于中低速情况,GDI使燃油在压缩冲程后期喷射, 就好象柴油机一样。这么做可以形成理想的分层空燃混 合气,从而实现稀薄燃烧。当高转速时,燃油在进气冲 程时喷射,这样就可形成均质空燃混合气,和传统的MPI 发动机一样实现高功率输出。
1.着火极限问题和解决措施
均质混合气λ(α)≥1.4或A/F ≥20.85时,过稀的混合气便 达到了着火极限.
稀薄燃烧发动机的空燃比可以高达50~100,远远大于着火极
限,主要措施有加强雾化、组织一定的气流运动,改进点火系统和 采用分层燃烧技术。
加强雾化 任务是使燃油的颗粒细化,使油粒均匀分布,目的
5)燃烧极限控制
混合气浓度接近稀燃极限时,燃烧开始不稳定,平均指 示压力的波动 明显增大。可用两个步骤检测并控制稀燃极限: (1)利用脉冲盘感应传感器检测曲轴角速度。调整各 缸喷油量。 (2)在一个气缸内装有燃烧压力传感器,以检测稀燃 极限。采集压力数据,如循环之间转矩波动过大,便可知该 缸混合气已超过稀燃极限,必须增加喷油量,以免发生缺火; 如果转矩波动过小,应当减少喷油量,使混合气变稀,以节 油和降低NOX排放。
首先,MPI当进气门关闭时发动机将燃油喷在各缸进气
阀的背面,在进气冲程时才使油气混合物进入气缸。在冷起
动时,由于此时蒸发并不完全,燃油会在进气道、进气阀背 部表面形成油膜和油坑,使得实际喷入的燃油量远远超过理
论值,以致在启动的前4—10个循环中会明显出现失火或部
分燃烧现象,导致HC的排放显著增加。而GDI由于在缸内直 喷,避免了进气道湿壁,没有MPI的问题,从而在冷起动时
素。
总之,随着λ的增大,点火提前角应增大。
4)闭环控制 稀薄燃烧发动机的过量空气系数λ超出常规, λ的大小影 响着发动机的性能和排放,给发动机工作带来困难,所以要用λ 闭环控制。 (1)目标 过稀造成燃烧不稳定, λ不能超越燃烧极限,为了提高发 动机的动力性,在高工况时不能实行稀薄燃烧。 (2)实施 采用片式宽带氧化传感器(线性氧传感器),λ从0.8~2.5。 (3) λ切换控制策略 ECU根据汽车工况切换发动机工作中的混合气浓稀,从加速 到巡航切换回混合气浓度的过程中迅速跳过为控制 NOX所设的λ 禁区。
动下,产生较好的效果。A/F值可达100。
如三菱的GDI、丰田的D4和大众的FSI均为单室式。
2)双室式 双室式由主副双室构成,其空燃比可达到A/F=37。
3)点火正时控制 混合气变稀,则着火落后期和速燃期都长,实现最佳转
矩的最小点火提前角(MBT)将增大,随着缸内空气运动的增
强, MBT明显减小,燃烧速率将变得对点火正时十分敏感. 点火正时还要考虑λ、空气运动状况和喷油正时等因
4)怠速转速控制策略 在怠速工况下, A/F达到40时的燃烧速率大致与全负荷工 况相同,而且随着转速的降低,燃烧速率和稳定性改善,可选 空燃比40。
稀燃技术
车用汽油机稀燃及实现技术稀燃是指发动机在空燃比A/ F大于理论空燃比情况下的燃烧 .稀燃时 ,燃料可以燃烧完 全 ,有害排放物CO ,HC ,NOX 和CO2 都较少 .由于稀 燃时燃烧室内的主要成份为O2和N2 ,它们的比热比较小 ,多 变指数k较高 ,因而热效率高 ,燃油经济性好 .实现稀燃技术 的关键是点火瞬时在火花塞处形成易于着火的浓混合气 ,空燃 比A/F =1 2~ 1 3.5 ,其余处为稀薄混合气 .可以提高稀燃 能力 ,缩短火焰发展期和燃烧持续时间 ,但稀燃使火焰传播速 度变慢 .因此 ,应采取相应的措施来促进缸内混合气分层及加 快火焰的传播 。
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