FSI燃油分层喷射技术
汽车发动机直喷稀燃技术应用分析
汽车发动机直喷稀燃技术应用分析摘要：随着车辆运输量的不断上升，每年都有着大批的新车辆投入应用，这样车辆的汽车发动机直喷稀燃技术就不断地需要更新，为了使得车辆的发动机直喷稀燃技术能够满足运输任务的需求，在对车辆进行安装和建造时，需要进一步的提高车辆的使用效率和质量。
本文通过对汽车发动机直喷稀燃技术的应用进行分析，以期为我国的车辆研究工艺带来一些参考帮助，为我国车辆汽车发动机直喷稀燃技术发展贡献出一份力量。
关键词：缸内直喷;稀薄燃烧;分层燃烧;高能点火;FSI前言汽车发动机直喷稀燃技术是一门综合性很强的技术，随着汽车发动机直喷稀燃技术在汽车机械生产的广泛应用，进一步使汽车生产企业的生产汽车的质量和使用效果得到了提高，大幅度的增加了企业综合竞争能力，但是由于中国在汽车生产制造方面的汽车发动机直喷稀燃技术研究措施起步与发达国家相比还比较晚，与国际水平还具有着相当的差距。
汽车发动机直喷稀燃技术的研究探讨与应用，是阻挡现今国内汽车制造业发展的主要问题。
1.汽车发动机直喷稀燃技术概念和在汽车制造中的应用价值分析1.1对汽车发动机直喷稀燃技术概念的分析及几种稀薄燃烧发动机装车实验结果FSI是FuelStratifiedInjection的英文缩写，其主要指的使燃油分层喷射，是直喷式汽油发动机领域的一项创新型的汽车发动机系统的革命性技术，FSI技术是指改变老式的汽油机通过从进气管中将空气与燃油混合的燃油供给系统的供油方式，而采用类似于柴油机供油原理一样的，通过喷油器直接往气缸内喷射汽油的供油方式，分层燃烧的主要目的是能够实现较稀混合气的点火燃烧，而缸内直喷设计的根本目的就是为了使得稀薄燃烧能够顺利进行，缸内直喷技术与稀燃技术存在着密不可分、相辅相成的关系[1]。
不仅如此，汽车发动机直喷稀燃技术指的是机械设备、点火设备以及软件进行合理的有机结合，通过车内软件和科学技术有效的实现汽车发动机的数控化的点火方式以及运行方式，进一步的提高汽车设备的智能性以及功能性水平。
大众公司EA113系列2.01-Fsi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2代奥迪(Audi)A3和A4轿车开发了一种新型横置式2.0L-4V-FSI分层直接喷射汽油机，除了将发动机功率由92kW增加到110kW使汽车的动力性得到了显著提高外，还使汽车燃油耗降低了大约1L/100km，同时更加舒适，并达到了当时欧洲实施的欧Ⅳ废气排放标准。
这种采用汽油分层直接喷射(FSI)技术的直列4缸4气门汽油机成功地解决了传统汽车在功率、舒适性和燃油耗之间的目标冲突，表明汽油分层直接喷射技术始终是提高汽油机燃烧效率潜力最大的一种技术措施。
2004年，大众公司在这种EA113汽油机系列平台基础上又开发出了世界上第一台涡轮增压缸内直接喷射2.0L-TFSI汽油机，功率为195kW，扭矩为350Nm。
2010年，为了给奥迪运动型轿车配备动力性能更好的汽油发动机，又将上述涡轮增压2.0L-TFSI燃油分层直喷式汽油机的燃油过程移植到奥迪直列5缸自然吸气2.5L-MPI多点气门口喷射汽油机上，成功地开发出了功率250kW，扭矩450Nm的2.5L-TFSI增压燃油分层直喷式汽油机。
本文将详细介绍4缸自然吸气2.0L-FSI燃油分层直喷式汽油机和5缸涡轮增压2.5L-TFSI燃油分层直喷式汽油机。
范明强(本刊专家委员会委员)教授级高级工程师，曾任中国第一汽车集团公司无锡研究所发动机研究室主任、湖南奔腾动力科技有限公司轿车柴油机项目部总工程师、无锡柴油机厂高级技术顾问和多所高校客座教授。
大众公司EA113系列2.0L-FSI燃油分层直喷式汽油机详解(一)◆文/江苏 范明强一、自然吸气2.0L-FSI燃油分层直喷式汽油机2.0L-4V-F S I分层直接喷射汽油机是在1.8L-5V-M PI进气道喷射汽油机(D=81m m，S=86.4mm)的基础上加大缸径和行程重新开发而成的，使行程与缸径之比从1.067加大到1.125。
在对5气门(5V)汽缸盖进行详细试验研究后，经过方案的仔细比较，并对几种不同的燃烧方法进行分析，最终专门为空气引导的分层直接喷射燃烧过程设计了一种新的4气门(4V)汽缸盖，可以应用于横置式和纵置式的自然吸气、增压的直列式和V形汽油机上，并能在全球进行低成本、大批量生产。
大众汽车FSI发动机技术
燃后 ，燃烧迅速波及外层 。 Ｆ 发动 机 与传统 的燃 油喷射 系统在 ＳＩ 工作原理上有一定 的差异。主要表现 在充
气系统 、燃油 系统和排放 系统等 方面 。
加强劲。日趋成熟起来的 ｙ ｔ ｍ ｌｉ ｒｖ ｎ ｉｅｅ ｈ ｕ ｅ ｓ ｉｎａ ｄｆ ｅ ｃ ｎ ｍｙ ｈ ｖ ＳＩ ｓｅ ｗｉ ｍｐ ｏ ｅ ｅ ｇｎ ｘ ａ ￣ ｍｉ ｏ ｎ ｌ ｏ ｏ ； ａ ｅ ｓ ｌ ｓ ｕ ｅ
是近几 年脱 颖而 出的世界 上新型汽 油发 动 好 、而 且使 发动机输 出更 加强 劲。 日趋成 言 ，采用这种工作方式后 由于汽油直接喷
Ｓ技 使汽 机技 术 。Ｆ Ｉ 动机在 ２ ０ 年 开始应 用在 熟起来 的Ｆ Ｉ 术 ，在 大众集 团 内已经普 入每一个气缸 ，结合稀薄燃烧技术 ， Ｓ发 ００ 批量 生产的车型上 ，先后搭载在大 众高尔 遍 采用。 夫、路 波 、宝来 、波 罗、帕萨特 、奥迪 等
的 ，因此需要采 用由浓至稀 的分层燃烧 方 的 开关 阀进行 开 启／ 关闭来 控制 进气气 流
１ ９ ， 大 众 集 团 开 始 在 柴 油 式。通过缸 内空气 的运动在火花塞周围 ８ 年 ９ 的形态。
发 动 机 制 造 领 域 发 展 柴 油 涡 轮 增 压 直 形 成 易于 点火 的浓 混 合气 ，空燃 比达到 １ 分层充气模式 ．
不 同型号 的车型 上。国内２ ０ 年新上市的 负荷时确保低油耗 ，但需 要增加特殊催化 ０６
油直喷发动机在部分 负荷范 围内采用专 门
现 在 的 Ｆ 发 动 机 具 有 三 种 工 作 方 ＳＩ
ＦＩ Ｓ 特点 是能 够降 低泵 吸损 失 ，在低 的充气模 式来工作成为 了现实。
新奥迪Ａ Ｌ ６ 轿车就采用了Ｆ Ｉ Ｓ发动机。
汽车FSI,CGI等名词解释
第一、FSI的为什么能省油？第二、FSI是如何实现的？第三、FSI为何到国内会缩水？接下来我们就意义为您解答。
奥迪R8的V8 FSI发动机构造图FSI的为什么能省油？1、发动机在低负荷运转和高负荷运转的时候，对供油量的要求是不同的，较少的供油就可以维持低负荷运转，如果能尽量减少低负荷时的供油，就可以达到省油的目的。
2、但供油减少到一定的时候，虽然燃烧后产生的能量能够维持发动机运转，但由于汽油的浓度太低了，普通方式下火花塞是无法将混合气点燃的。
3、分层燃烧解决了这个问题，它的原理就是让缸内汽油浓度不是保持一致，而是在火花塞附近的混合气浓度较大，能够被点燃，进而再点燃其余浓度较低的混合气。
4、具体能省多少油，看看空燃比就可以知道大概了，普通发动机的空燃比是14.7:1，大众的FSI可以做到65:1，当然，这些都是在低负荷时采用的方式，在高负荷的时候仍让是均匀燃烧，和普通发动机一样。
5、对于经常在城市里开车的来说，省油还是比较明显的，据大众的宣传，可以省油10%。
FSI燃油分层喷射是如何实现的？1、在活塞的顶面有设计有凹槽，使得活塞在上下运动的时候，能使缸内产生涡流。
2、喷油嘴二次喷油，在整个活塞行程中并不是只喷射一次，在进气行程中先进行第一次喷射，使汽缸内充满燃油混合物，再在压缩行程即将终了，但是却在即将点火之前时进行第二次喷射，此时的喷射就是为燃油分层而进行的。
3、提高压缩比，这样有助于形成强势涡流，并且缸内温度也随之提高，有助于稀燃。
在大众FSI的这种分层技术中，喷油嘴的位置，汽缸的压缩比以及活塞顶部凹槽的形状都是经过多次实验进行匹配的，才能在一定的行驶工况下产生适量的涡流，既而进行适当的分层。
FSI为何到国内会缩水？除了大众与奥迪系列车型之外，使用分层燃烧技术的还有三菱他们的GDI发动机的车型，到现在还没有一款在国内正式销售。
为什么这些现今的技术无法运用在国内车型上呢？原因何在？欧洲市场的高尔夫6代车型已经采用了FSI技术其实别看分层燃烧显得很容易，其实很多部件都是科技含量很高的，像油泵、油嘴、活塞等等，没有过硬的技术，分层燃烧都是不可能实现的。
FSI技术及其基本工作原理
FSI技术及其基本工作原理。
1 FSI技术概念及其优缺点为了解决汽油机（特别是车用汽油机）的燃油消耗率高和排污率大的问题，各国都在寻找高压缩比、稀燃和快速燃烧的方案。
但是高压缩比受到汽油辛烷值和爆震的限制，稀燃受到部分负荷时着火和燃烧稳定性的制约。
大众汽车公司在受到柴油机燃油喷射，副燃烧室首先着火（作为火源），副燃烧室混合气浓度高以及组织气流运动促进燃烧等思路的启发下，开发了FSI这项新技术。
FSI是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的革命性技术[5]。
FSI技术是指改变传统的汽油机在进气管中将燃油与空气混合的燃油供给系统的供油方式，而采用像柴油机一样的，通过喷油器直接将汽油向气缸内喷射的供油方式。
采用燃油直喷技术的发动机，发动机能在火花塞点火之前把汽油直接喷射到燃烧室，同时在ECU的精确控制下，使混合气体分层燃烧（既可保证火花塞稳定点火，又不至于造成过多NOX生成和冒烟现象的发生）。
这种技术可以让靠近火花塞处的混合气相对较浓，远离火花塞的混合气相对较稀，从而更有效的实现“稀薄”点火和分层燃烧。
并且由于不用加热（进气加热使汽油挥发，密度减小）而提高了进气充量，在部分负荷时也没有因为要用节气门进行调节发动机的功率而减小了进气气阻。
采用缸内直喷技术的汽油机的空燃比可以调节到比用化学计算法得出14.7:1 更稀薄的状态，从而能够将内燃机的燃料效率提高20％[6]。
其局限性主要是因为空气过量而使氮氧化合物（NOX）排放增加。
采用直喷技术后，燃油以细微滴状的薄雾方式进入气缸，而不是以蒸汽的方式。
这也就意味着当燃油雾滴吸收热量变为可燃蒸汽时，实际上对发动机的气缸起到了冷却的作用。
这种冷却作用降低了发动机对辛烷值的要求，所以其压缩比可以有所增加。
正如柴油一样，采用较高的压缩比可以提高燃料的效率。
采用FSI技术的另一优点是能够加快油气混合气体的燃烧速度，这使得FSI发动机和传统喷射发动机相比，更有利于废气再循环。
汽车屁股后面的字母各是什么意思!TSI,TFSI,TDI,CGI,VVT等等
增压发动机类型一：TSI大众的TSI在国内外有着不一样的意思，国外的意思是Twincharger Stratified ion，指双增压（涡轮和机械增压）分层喷射技术。
而国内的意思，T代表涡轮增压，Si代表燃油直喷，而不是T与FSI的简称，并没有燃油分层喷射技术，因为国内燃油质量一般，达不到分层喷射的要求。
在国内，我们经常会看到不同的TSI标志。
有全红的、有就“SI”是红的、还有只有“I”是红的。
但大家别误会他们技术不一样，这只是为了区分不同的排量而已。
例如：2.0排量和1.8排量为“SI”是红色的，而2.0TSI车型中的高配车型或者高端车型则使用全红的标识，那么1.4排量的当然只能是只有“I”是红色的了。
类型二：TFSITFSI发动机也是涡轮燃油直喷发动机它可以说是FSI发动机和涡轮增压器的结合。
即涡轮增压（Turbocharger)+FSI。
它的T和TSI中的T一样，表示采用涡轮增压技术，后面的FSI即燃油分层喷射发动机（Fuel Stratified ion），S表示“分层次的”。
TFSI发动机既分层喷射，又有涡轮增压，是TSI发动机的升级版。
类型三：TDITDI是英文Turbo Direct ion的缩写，意为涡轮增压直接喷射柴油发动机。
为了解决SDI（自然吸气式柴油发动机）的先天不足，人们在柴油机上加装了涡轮增压装置，使得进气压力大大增加，压缩比一般都到10以上，这样就可以在转速很低的情况下达到很大的扭矩，而且由于燃烧更加充分，排放物中的有害颗粒含量也大大降低。
TDI技术使燃油经由一个高压喷射器直接喷射入气缸，因为活塞顶地造型是一个凹陷式的碗状设计，燃油会在气缸内形成一股螺旋状的混合气。
自然吸气发动机类型一：CGI/CDI发动机CGI技术是一种奔驰公司开发的缸内直喷技术。
供油动作已完全独立于进门与活塞系统之外，ECU也因而拥有更多的主导权。
超乎传统喷射理论的稀薄燃烧与更多元的混合比便得以实现。
fsi技术名词解释
fsi技术名词解释
以下是解释FSI技术这个名词。
FSI技术，全称Fuel Stratified Injection，中文意为“燃油分层喷射技术”。
这是一种先进的发动机燃油喷射技术，主要用于提高燃油利用效率和降低排放。
FSI技术的工作原理如下：
1.在发动机运行过程中，将燃油分成两部分：一部分是雾化良好的燃油，用于燃烧室中的主要燃烧；另一部分是未雾化的燃油，用于预燃室中的预燃烧。
2.雾化良好的燃油在燃烧室中迅速燃烧，释放能量，提高发动机的功率和扭矩。
3.未雾化的燃油在预燃室中燃烧，由于其密度较高，可以有效减少排放污染物的产生。
4.通过精确控制燃油喷射量和喷射时机，实现发动机的高效运行，降低燃油消耗和排放。
F SI技术具有以下优点：
5.提高燃油利用效率，增加发动机动力。
6.降低排放，减少对环境的影响。
7.适应不同的燃油品质，拓宽燃料类型。
8.发动机运行平稳，降低噪音。
。
大众轿车用第二代增压燃油分层直接喷射1.8T-FSI汽油机(一)
４ 按 照 燃 用辛 烷值 （ 究 研
法 ）５９ 的燃油设计 。 ９ ／１ ５ 可 以在 跨 国 集 团世 界
编 者按 ：大 众 集 团最 新 的 机 ， 无 论 从 技 术 水 平 、动 力 中级 车 Ｐ ５ 台 是 从 高 Ｑ３ 平
尔 夫 、 宝 来 、 甲 壳 虫 等 面 都 堪 称 一 流 ，２ ０ 年初 才 的主要 目标 ，除了成本 低 、品 ０７ ＰＱ３ 平 台上 全 新 开 发 而 ４
Ⅸ 车 与 蕾 件 技 术 与市 场 Ａ Ｔ№ １ ）２Ｏ— ９ 汽 Ｐ （ ４ ０７ ２
维普资讯
大众轿车用第二代增压燃油分层直接喷射！璺二 皇 ：！ ！
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油 机 而 言 ，缸 内直 接 喷 射 与 气 门直径
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Ｉ 压 力１ Ｍ Ｐ ，比２０ 喷油 ５ ａ ． Ｔ 连杆中心距 能 满 足 未 来 特 超 低 排 放 汽 车 曲轴圭轴承羹 目 Ｆ 高４ Ｐ ＳＩ Ｍ ａ、六 孔 喷 油 器 、二 次高压 喷射 ｌ ，使 该 发动 机 具有 低 噪 声 、高 功
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☆FSI的为什么能省油？
1、发动机在低负荷运转和高负荷运转的时候，对供油量的要求是不同的，较少的供油就可以维持低负荷运转，如果能尽量减少低负荷时的供油，就可以达到省油的目的。
2、但供油减少到一定的时候，虽然燃烧后产生的能量能够维持发动机运转，但由于汽油的浓度太低了，普通方式下火花塞是无法将混合气点燃的。
3、分层燃烧解决了这个问题，它的原理就是让缸内汽油浓度不是保持一致，而是在火花塞附近的混合气浓度较大，能够被点燃，进而再点燃其余浓度较低的混合气。
4、具体能省多少油，看看空燃比就可以知道大概了，普通发动机的空燃比是14.7:1，大众的FSI可以做到65:1，当然，这些都是在低负荷时采用的方式，在高负荷的时候仍让是均匀燃烧，和普通发动机一样。
5、对于经常在城市里开车的来说，省油还是比较明显的，据大众的宣传，可以省油10%。
☆FSI燃油分层喷射是如何实现的？
1、在活塞的顶面有设计有凹槽，使得活塞在上下运动的时候，能使缸内产生涡流。
2、喷油嘴二次喷油，在整个活塞行程中并不是只喷射一次，在进气行程中先进行第一次喷射，使汽缸内充满燃油混合物，再在压缩行程即将终了，但是却在即将点火之前时进行第二次喷射，此时的喷射就是为燃油分层而进行的。
3、提高压缩比，这样有助于形成强势涡流，并且缸内温度也随之提高，有助于稀燃。
在大众FSI的这种分层技术中，喷油嘴的位置，汽缸的压缩比以及活塞顶部凹槽的形状都是经过多次实验进行匹配的，才能在一定的行驶工况下产生适量的涡流，既而进行适当的分层。
☆FSI为何到国内会缩水？
除了大众与奥迪系列车型之外，使用分层燃烧技术的还有三菱他们的GDI发动机的车型，到现在还没有一款在国内正式销售。
为什么这些现今的技术无法运用在国内车型上呢？原因何在？
『欧洲市场的高尔夫6代车型已经采用了FSI技术』
其实别看分层燃烧显得很容易，其实很多部件都是科技含量很高的，像油泵、油嘴、活塞等等，没有过硬的技术，分层燃烧都是不可能实现的。
另外，使用分层燃烧技术的发动机压缩比都较高，性能方面对所需的燃油品质也要求较高，对于国内来说普及起来还有很大的阻碍。
再者，由于中国的油品中含硫量高，需要催化转化装置来处理油品中较高含量的硫，从而导致NOx也就是氮氧化物排放很大，NOx氮氧化物对臭氧层和森林植被的破坏性很大而且还是酸雨的始作俑者。
所以这也是厂商方面迟迟不推行FSI发动机的主要原因。
目前国内成品油与国际成品油存在着如此大的质量差距，以至于国外先进技术的发动机进入中国需要做如此大的性能牺牲才能投放市场。
当中石油，中**这样的石油巨头们对于国内、国际油价差距而侃侃而谈时，是不是也应该把精力放在如何提高自身石油产品的质量上，而不是有意无意地回避或掩盖这个至关重要的质量差异问题了呢？。