FSI缸内直喷
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。
奥迪FSI直喷式汽油机的燃烧系统
众 集 团最 早 于 ２ ０ 年 底 第 一次 用 ００
（ ｕ ） ，百 公 里 油耗 低 于 ５ 。 Ｌ 车 Ｐｏ Ｌ
ＧＤＩ 动 机 在 缸 内 生 成 混 合 处 于燃烧 室 中央 ，进 气道 前段与 气 发
构 上的下列 要求 ：
其优点 除 了突 出的燃油 经济 性 、高 ・带 内置式 液压 支承 件 的滚 子 的全 负荷平 均压 力和低 的Ｎ ｘ Ｏ 排放 随动件 ，采 用这种滚 子 随动 件 的 目 以外 ，还在 于其 燃烧 的稳定 性 ，以 的是实现 免维 护和低 噪 声的气 门传 及批产 中对 于加 工尺 寸偏 差的不 敏 动 链 以及 减小 气缸 盖宽度— —特 别
直 译 为 燃 油 分 层 喷 射 ） 大 众 集 简 单的 对 比。 是
的奥迪燃烧方法设计的四气 门气缸
盖 概念 用于２Ｏ — Ｓ。气 流 引导 的 ． Ｆｌ Ｌ Ｆ Ｉ 系 统 主要 特 点是 ：火 花 塞 Ｓ 燃烧
缸 盖底面成 ３ 。 角 ，但 临近 气 门处 ０
团 奥 迪公 司 开 发 的 气 流 引导 型
技术与应用 Ａ Ａ（ ． ）２ １ ４ Ｐ Ｎ １ ００ ０ ｏ Ｏ －
ＡｄＦＩ ａｏｎ ｉｃＩｅｔｎ ｏ ｂｓｏ ｙｔ ｕ ＳＧ ｓｌ Ｄｅｔ ｊ ｉ ｍ ｕｔｎ ｓ ｍｌ Ｊ ｉ ｒ ｃｏ Ｃ ｅ ｎ ｉ Ｓ ｅ 固盔四
２ ０ ４ ０
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的２０ — — Ｓ 发动机 ，奥迪公司 ．Ｌ Ｔ Ｆ ｌ 合在一起。本文 以奥迪公 司２ ０ ０３
１ ． ： 的２０ —Ｆ 发动 机 为例 介 １５ １ ．Ｌ ＳＩ
电控汽油发动机的缸内直喷技术探究
电控汽油发动机的缸内直喷技术探究作者：龙四清来源：《电子世界》2012年第11期【摘要】近年来，随着汽车产量的持续增加，造成了能源、环保、交通安全问题，促使汽车的排放、油耗、安全法规不断提高；人们也在研究不断提升发动机的技术，主要在发动机的混合气燃烧方式、电子可变气门正时、缸内直喷这三个方面。
而缸内直喷带来了发动机效能、环保水平的巨大提升。
【关键词】汽油发动机；新技术；缸内直喷汽车技术诞生的120多年来，发动机作为核心一直在不断改进，但其技术更新不是那样简便，往往十数年都难以有大的进展。
而近年来，欧美的缸内直喷技术开始从实验室走向市场，由此带来的发动机第三次革命（化油器—电喷—直喷）也诞生了迄今最牛的汽油发动机技术——缸内直喷。
一、化油器时代化油器最早诞生于1892年，由美国人杜里埃发明。
化油器的优点：能够将内燃机的油气比控制在理想的水平上，不论天候、温度，永远进行着一成不变的工作。
而且化油器的成本低、可靠度高，维修、保养容易。
当然化油器也存在许多弱点：比如，在冷车启动、怠速运转、急加速或低气压环境等，这样固定的供油方式实际上并无法全面满足引擎的运转需求，甚至可能因而产生黑烟、燃烧不全与马力不足等状况。
因此，我国政府规定：从2002年起，不准生产、销售化油器汽车。
二、电喷时代电喷技术最早出现于1967年，由德国博世公司研制的D型电子喷射装置，随后被用在大众等德系轿车上。
这种装置是以进气管里面的压力做参数，1973年博世公司又开发了一种称为L型电子控制汽油喷射装置，它以进气管内的空气流量做参数，1981年博世公司又开发了一种称为LH型电子控制汽油喷射装置，用新颖的热丝式空气流量计测量进入发动机气缸的空气质量，来确定发动机的喷油量；这些奠定了今天电子控制燃油喷射装置的雏形。
总体而言，电喷供油系统的最大优点就是燃油供给的控制十分精确，让发动机在任何状态下都能有正确的空燃比，不仅让发动机保持运转顺畅，其废气也能合乎环保法规的规范。
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。
大众奥迪EA888系列1.8L增压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二代奥迪A3和A4轿车开发了一种采用齿形皮带传动的新型横置式自然吸气2.0L-4V-FSI分层直接喷射汽油机，其内部型号为EA113汽油机系列。
2004年在此平台基础上开发的世界上第一台涡轮增压缸内直接喷射2.0L-TFSI汽油机批量投入生产。
而2006年新开发的采用链传动的1.8L-TFSI汽油机是在全新设计的基础发动机上应用了升级版的增压燃油分层直接喷射(TFSI)燃烧过程。
不断创新的TFSI技术为这种最新的机型提供了更大的低速扭矩和更低的燃油耗，同时新一代发动机管理系统和喷油系统高压部件还能用于满足特超低排放汽车(SULEV)废气法规要求的2.0L-TFSI增压分层直喷式汽油机。
这些新机型在大众公司内部被命名为EA888汽油机系列。
从一开始EA888系列汽油机就是按照用于大众公司所有型号和汽车平台的“全球发动机”和全世界所有市场应用的要求来设计的。
大众公司于2007年春成功推出了这种全新汽油机系列的第一代机型，随后又在此基础上开发成功了特超低排放汽车用的2.0L-TFSI机型；在2009年度的第二代机型上又进行了多处摩擦优化，并同时推出了奥迪可变气门定时和升程机构(Avs)；2011年又推出了经进一步广泛优化并装备Avs机构的第三代1.8L-TFSI-Avs机型。
从2005年以来，这种EA888直列4缸TFSI汽油机系列总共10次荣获著名的“年度国际发动机”和“十佳发动机”奖。
本文将详细介绍第一代和第三代机型的结构和性能。
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。
大众奥迪EA888系列1.8L增压燃油分层直喷式汽油机详解(一)◆文/江苏 范明强一、第一代1.8L -TFSI机型奥迪公司认为，对4缸汽油机而言，缸内直接喷射与废气涡轮增压是解决下列汽车和发动机开发目标冲突的最佳组合：的驾驶乐趣；安全性；奥迪公司在2.0L 发动机，作为新一代1.8L 好、质量轻、须具备以下特点：更紧凑；表1中列出了第一代1.8L-TFSI增压燃油分层直喷式汽油机的主要尺寸和技术数据，并与老款1.8L -5V-T-MPI五气门增压进气道喷射汽油机进行对比。
汽车发动机新技术 -燃油系统新技术
第二节 喷系统对比的优点 （1）将系统压力从 150bar 提高到 200bar； （2）改善了燃烧噪音； （3）达到EU-6关于颗粒质量和数量的要求（能将炭烟排放降低10倍）； （4）降低废气排放（尤其是CO2），使之符合当前和将来的排放要 求； （5）降低部分负荷时的燃油消耗（这时使用MPI-喷射比较有利）。
4、双喷射故障现象与诊断分析参照燃油直喷诊断思路。
第二节 燃油系统新技术
一、缸内直喷燃油系统 （3）缸内直接喷射系统常见故障诊断分析 缸内直接喷射系统由低压燃油系统和高压燃油系统组成，在排除燃 油系统故障时首先要通过诊断仪和燃油压力表确保低压供油在4.5～ 5.5bar之间；高压燃油系统压力只能通过诊断仪相关数据块来读取，高 压燃油压力应随发动机转速上升而上升其压力应该在50～200bar之间变 化（具体每个车型燃油压力标准请参照相关维修手册）。
一、缸内直喷燃油系统 （2）缸内直接喷射系统工作模式 1）分层燃烧 a.混合气形成工况
第二节 燃油系统新技术
一、缸内直喷燃油系统 （2）缸内直接喷射系统工作模式 1）分层燃烧 a.燃烧工况
第二节 燃油系统新技术
一、缸内直喷燃油系统
（2）缸内直接喷射系统工作模式 2）均质模式 即在所有工况下都采用均匀混合气，燃油与空气的混合发生在进 气行程中，这样燃油和空气就有了更充足的时间来混合，并且可以利 用空气的流动旋转的涡流来击碎燃油颗粒，使之混合更加充分。
汽车发动机新技术
——冷却系统
——燃油系统新技 术
主讲人：
课时
第二节 燃油系统新技术
传统的汽油发动机是通过控制单元采集凸轮位置以及发动机各相 关工况从而控制喷油器将汽油喷入进气歧管。但由于喷油器离燃烧室有 一定的距离，汽油同空气的混合情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，所以希望喷油器能够直接将燃油 喷入汽缸。先进的缸内直喷式汽油发动机采用类似于柴油发动机的供油 技术，通过一个活塞泵提供所需的100～120bar的燃油压力，将汽油提 供给位于汽缸内的电磁喷射器。然后通过电脑控制喷射器将燃料在最恰 当的时间直接注入燃烧室，其控制的精确度已达毫米级。
奥迪汽车A6LFSI发动机
是就可以提高气流密度并会
在燃烧室内使空气柱产生滚 动（波动） ,从而可使得燃油空气混合气产生最佳的涡流
运动。
为了减少气流损失，进气管
翻板是偏心安装的，这样就 可保证翻板在打开位置可与 气道壁合为一体。
高压喷射阀由日立公司制造。其任 务是及时将所需的燃油直接喷入燃 烧室。发动机控制单元施加大约
66V 电压来驱动喷油阀。燃油量取 决于打开时间和燃油压力。燃烧室 由Teflon 密封圈密封。在解体后必须 更换
第三十二页，编辑于星期一：五点 二十二分。
FSI发动机燃油喷射系统 —— 工作说明
连接处在节气门前和 V形室盖上，为了避免吸入窜出的气体（例如在全负
荷和节气门打开时，由于曲轴箱和进气软管之间存在压力差），在管路
上装上了一个单向阀。
第九页，编辑于星期一：五点 二十二分。
曲轴箱通风系统
第十页，编辑于星期一：五点 二十二分。
曲轴箱通风系统
第十一页，编辑于星期一：五点 二十二分。
曲轴箱通风系统 ——压力调节阀
发动机燃油喷射系统 ——高压泵进油
进油冲程出口 在进油冲程，在活塞弹簧力的作用下，活塞向下移动。内部空间增大使燃 油进入油泵内部。流量控制阀使低压阀保持在打开状态。流量控制阀处于断电状态。
第二十九页，编辑于星期一：五点 二十二分。
发动机燃油喷射系统 ——高压泵有效冲程
有效冲程 在有效冲程，凸轮使泵活塞向上移动。但因油控制阀处于断电状态而导致 低压进油阀无法关闭。因此，压力依然无法建立。
发动机燃油喷射系统 ——低压部分
第二十五页，编辑于星期一：五点 二十二分。
ZY-大众汽车发动机.doc
FSI/TSI/TDI技术透析详解大众发动机大众集团在中国获得了巨大的成功，每年的销量已经能轻松的达到百万辆的水平，更是在今年达到了超过德国本土的销量。
而国内的消费者为什么会一如既往的选择大众品牌的汽车呢，仅仅说他们来中国早是不够的。
最重要的还得是大众的技术力量强、销售网络覆盖完善、品牌认知度等多种因素结合在一起，才造就了大众的成功。
想想10年前，人们买车基本不太考虑发动机的事情，各种当时先进的技术也只能是一种厂家的宣传手段而已，并不能真正打动消费者。
再看看今天，消费者越来越关心科技含量的问题了，这款发动机有什么特殊技术等类似的问题越来越多的出现在媒体的报道中。
这次，我们就给大家讲讲大众集团这两年的最新发动机科技，或许可以从一个侧面了解到大众成功的秘诀。
FSI 燃油分层喷射发动机FSI这个词汇越来越多的出现在一汽大众车辆的标示上，FSI到底有什么神奇力量呢？FSI是Fuel Stratified Injection的词头缩写，直接翻译为燃油分层喷射，也可以说是缸内直接喷射。
该技术的运用使FSI发动机与传统发动机相比拥有更低的油耗、更好的环保和更大的输出功率和扭力。
燃油分层喷射技术是发动机稀薄燃烧技术的一种。
传统的汽油发动机是通过电脑采集凸轮轴位置以及发动机各相关数据从而控制喷油嘴将汽油喷入进气歧管。
汽油在歧管内开始混合，然后再进入到汽缸中燃烧。
空气跟汽油的最佳混合比是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，所以必须达到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一定的距离，汽油同空气的混合情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达到，这是传统发动机很难解决的一个技术问题。
把燃油直接喷射到汽缸中就可以解决这一难题。
直喷式汽油发动机采用类似于柴油发动机的供油技术，通过一个高压油泵泵提供所需的100bar 以上的压力，将汽油提供给位于汽缸内的电磁燃油喷嘴。
汽车发动机缸内直喷技术浅谈
汽车发动机缸内直喷技术浅谈
桃子
【期刊名称】《汽车与驾驶维修：维修版》
【年(卷),期】2014(000)006
【摘要】汽油发动机直接喷射（Gasoline Direct Injection，缩写为GDI）就是指直接往气缸内喷射汽油，它同时也采用稀薄燃烧技术。
缸内直喷又称FSI（Fuel Stratified Injection），即燃料分层喷射技术，代表着传统汽油发动机的一个发展方向。
【总页数】1页(P66-66)
【作者】桃子
【作者单位】不详
【正文语种】中文
【中图分类】U464
【相关文献】
1.浅谈汽油机缸内直喷技术 [J], 吴志伟;陈红星;战金程
2.浅谈汽车发动机的缸内直喷技术 [J], 吴敏
3.浅谈汽车发动机的缸内直喷技术 [J], 吴敏
4.浅谈汽车发动机再制造技术与发展趋势 [J], 刘涛; 高用亮; 张岩
5.浅谈汽车发动机的节能减排技术 [J], 韦邦暄; 张世宇
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汽油缸内直喷技术
Ⅲ 通用汽车— SIDI技术
通用SIDI发动机也可以实现两次喷油。 辅喷油阶段：在发动机运行进气行程时，发动机会进行一
次喷油，喷油的数量不大，这部分少量的汽油会汽化挥发 吸收热量的，这样就能降低汽缸内的温度，气缸内混合气 密度增大。所以这次喷油的后果在给气缸降温的同时，还 可以提高进气密度，让更多的空气进入到汽缸，而且能确 保汽油跟空气均匀的混合。 主喷油阶段：第二次喷射是主喷油过程。当活塞即将达到 发动机压缩行程的上止点时，在火花塞点火之前，会有一 定量的汽油再次被喷出，这次喷射被成为主喷油。
放高的主要原因；后一种方式则与喷雾特性、喷 射时刻关系密切，但控制起来比前两种要难。
Ⅲ 通用汽车— SIDI技术
Ⅲ 通用汽车— SIDI技术
SIDI发动机汇集了缸内智能直喷、D-VVT电子可变双气门 正时以及最新的ECM发动机管理模块。
SIDI双模直喷发动机的结构进行了大幅度调整，相比原先 喷入进气歧管的方式，SIDI发动机将多点喷射供油系统替 换成可变气门缸内直喷系统，这是将喷油嘴植入汽缸内， 通过高压将燃油雾化喷入汽缸内，并混合空气进行点燃， 从而实现缸内稀薄燃烧，由此提升了发动机效率。同时还 具备优秀的燃油经济性和更低的尾气排放。
汽油机缸内直喷技术工作原理
在火花塞间隙周围局部形成具有良好着火条件的 较浓混合气（12~13.4），在燃烧室大部分区域是较 稀混合气，两者之间为了有利于火焰传播，混合 气浓度从火花塞开始由浓到稀逐步过渡，这就是 所谓的分层燃烧。
汽油机分层燃烧可分为两大类：进气道喷射分层 燃烧方式和缸内直喷分层燃烧方式，以下主要介 绍缸内直喷分层燃烧方式。
Ⅳ大众和奥迪— FSI技术
Ⅳ大众和奥迪— FSI技术
FSI是Fuel Stratified Injection的英文缩写，意指燃油分层喷 射。燃油分层喷射技术是电喷发动机利用电子芯片经过计算 分析精确控制喷射量进入气缸燃烧，以提高发动机混和燃油 比例，进而提高发动机效率的一种技术。