直噴均質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)和直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)

1、第第5章章 直噴均質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)和直噴稀燃直噴均質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)和直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)第一節(jié)第一節(jié) 直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論第二節(jié)第二節(jié) 典型直噴發(fā)動(dòng)機(jī)典型直噴發(fā)動(dòng)機(jī)第三節(jié)第三節(jié) 典型直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)典型直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)第第5章章 直噴均質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)和直噴稀燃直噴均質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)和直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī) 缸內(nèi)燃油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)分為直噴均質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)和直噴稀燃發(fā)動(dòng)缸內(nèi)燃油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)分為直噴均質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)和直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)兩種。為了解它得先了解均質(zhì)和非均質(zhì)概念。機(jī)兩種。為了解它得先了解均質(zhì)和非均質(zhì)概念。 均質(zhì)均質(zhì):只在進(jìn)氣行程噴油，這樣油和氣在活塞的運(yùn)動(dòng)幫助下只在進(jìn)氣行程噴油，這樣油和氣在活塞的運(yùn)動(dòng)幫助下到壓縮行程末了時(shí)，氣缸內(nèi)

2、的油氣濃度各處都相等，怠速用到壓縮行程末了時(shí)，氣缸內(nèi)的油氣濃度各處都相等，怠速用濃混合氣，部分負(fù)荷空燃比為濃混合氣，部分負(fù)荷空燃比為14. 7的混合氣，全負(fù)荷用濃混的混合氣，全負(fù)荷用濃混合氣。這樣的直噴發(fā)動(dòng)機(jī)為均質(zhì)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)。直噴均質(zhì)發(fā)動(dòng)合氣。這樣的直噴發(fā)動(dòng)機(jī)為均質(zhì)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)。直噴均質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)缸外噴射而言，高壓霧化會(huì)更好?，F(xiàn)在的所謂直噴發(fā)機(jī)相對(duì)缸外噴射而言，高壓霧化會(huì)更好?，F(xiàn)在的所謂直噴發(fā)動(dòng)機(jī)大多停留在這個(gè)階段。動(dòng)機(jī)大多停留在這個(gè)階段。返回下一頁(yè)第第5章章 直噴均質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)和直噴稀燃直噴均質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)和直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī) 非均質(zhì)非均質(zhì):先在進(jìn)氣行程少噴油，這樣油和氣在活塞的運(yùn)動(dòng)幫先在進(jìn)氣行程少噴

3、油，這樣油和氣在活塞的運(yùn)動(dòng)幫助下到壓縮行程末了時(shí)，氣缸內(nèi)的油氣濃度各處都相等，且助下到壓縮行程末了時(shí)，氣缸內(nèi)的油氣濃度各處都相等，且極稀，在火花塞點(diǎn)火之前，向氣缸內(nèi)再噴油，這時(shí)此部分油極稀，在火花塞點(diǎn)火之前，向氣缸內(nèi)再噴油，這時(shí)此部分油沒(méi)有時(shí)間和周圍混合氣充分混合，即氣缸內(nèi)的油氣濃度不都沒(méi)有時(shí)間和周圍混合氣充分混合，即氣缸內(nèi)的油氣濃度不都相等?；鸹ㄈ浇^濃，其他部分較稀，整個(gè)氣缸內(nèi)的混合相等?；鸹ㄈ浇^濃，其他部分較稀，整個(gè)氣缸內(nèi)的混合氣總體濃度還是很稀。這樣的直噴發(fā)動(dòng)機(jī)為非均質(zhì)直噴發(fā)動(dòng)氣總體濃度還是很稀。這樣的直噴發(fā)動(dòng)機(jī)為非均質(zhì)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)或直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)，仍有待研究。不過(guò)國(guó)外日本三菱公司

4、機(jī)或直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)，仍有待研究。不過(guò)國(guó)外日本三菱公司已在已在1996年開(kāi)始生產(chǎn)直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)口國(guó)內(nèi)的有三菱太年開(kāi)始生產(chǎn)直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)口國(guó)內(nèi)的有三菱太空的空的4 G93發(fā)動(dòng)機(jī)，但也有諸多問(wèn)題存在。發(fā)動(dòng)機(jī)，但也有諸多問(wèn)題存在。返回下一頁(yè)上一頁(yè)第第5章章 直噴均質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)和直噴稀燃直噴均質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)和直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī) 缸內(nèi)燃油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)缸內(nèi)燃油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn): 關(guān)于缸內(nèi)噴射，關(guān)于缸內(nèi)噴射，20世紀(jì)世紀(jì)40年代前作過(guò)較多的研究，就對(duì)實(shí)年代前作過(guò)較多的研究，就對(duì)實(shí)現(xiàn)缸內(nèi)均勻混合氣而言，這種結(jié)構(gòu)形式在當(dāng)時(shí)沒(méi)有顯示出特現(xiàn)缸內(nèi)均勻混合氣而言，這種結(jié)構(gòu)形式在當(dāng)時(shí)沒(méi)有顯示出特別的優(yōu)點(diǎn)，而且造價(jià)高，控

5、制和調(diào)節(jié)困難。但因?yàn)槠錆撛诘膭e的優(yōu)點(diǎn)，而且造價(jià)高，控制和調(diào)節(jié)困難。但因?yàn)槠錆撛诘膬?yōu)越性，各國(guó)沒(méi)有放棄研究。直接噴入氣缸的噴射方式總體優(yōu)越性，各國(guó)沒(méi)有放棄研究。直接噴入氣缸的噴射方式總體上有以下上有以下7種可能的優(yōu)點(diǎn)種可能的優(yōu)點(diǎn):返回下一頁(yè)上一頁(yè)第第5章章 直噴均質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)和直噴稀燃直噴均質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)和直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī) (1)脈沖增壓可以實(shí)現(xiàn)脈沖增壓可以實(shí)現(xiàn):通過(guò)凸輪軸的配氣相位的調(diào)節(jié)，全負(fù)通過(guò)凸輪軸的配氣相位的調(diào)節(jié)，全負(fù)荷特性的曲線在很大范圍內(nèi)能滿足要求，這樣可提高最大扭荷特性的曲線在很大范圍內(nèi)能滿足要求，這樣可提高最大扭矩或最大功率。通過(guò)進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、配氣相位、轉(zhuǎn)速矩或最大功率。通過(guò)進(jìn)氣

6、系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、配氣相位、轉(zhuǎn)速的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)脈沖增壓在這種噴射發(fā)動(dòng)機(jī)中是可以實(shí)現(xiàn)的。的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)脈沖增壓在這種噴射發(fā)動(dòng)機(jī)中是可以實(shí)現(xiàn)的。 (2)采用更大的氣門疊開(kāi)角采用更大的氣門疊開(kāi)角:增壓四沖程噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)可采用增壓四沖程噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)可采用更大的氣閥疊開(kāi)角以增強(qiáng)掃氣和冷卻效果。更大的氣閥疊開(kāi)角以增強(qiáng)掃氣和冷卻效果。返回下一頁(yè)上一頁(yè)第第5章章 直噴均質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)和直噴稀燃直噴均質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)和直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī) (3)進(jìn)氣管內(nèi)無(wú)燃料沉積進(jìn)氣管內(nèi)無(wú)燃料沉積:因?yàn)樵谶M(jìn)氣管內(nèi)只提供空氣，燃料因?yàn)樵谶M(jìn)氣管內(nèi)只提供空氣，燃料不會(huì)在進(jìn)氣管系統(tǒng)中沉積，即不存在作為油膜層形式附于進(jìn)不會(huì)在進(jìn)氣管系統(tǒng)中沉積，即不存在作為油膜層

7、形式附于進(jìn)氣管壁面的燃料的沉積。因此，一方面可以降低油耗，另一氣管壁面的燃料的沉積。因此，一方面可以降低油耗，另一方面對(duì)于加速過(guò)程也不需要考慮混合氣加濃的進(jìn)氣管鉆附沉方面對(duì)于加速過(guò)程也不需要考慮混合氣加濃的進(jìn)氣管鉆附沉積積 (4)進(jìn)氣管造型不受制約進(jìn)氣管造型不受制約:不需考慮燃料及混合氣的輸送而自不需考慮燃料及混合氣的輸送而自由地進(jìn)行進(jìn)氣管造型設(shè)計(jì)，可利用空氣波動(dòng)效應(yīng)以提高供氣由地進(jìn)行進(jìn)氣管造型設(shè)計(jì)，可利用空氣波動(dòng)效應(yīng)以提高供氣效率，在全負(fù)荷時(shí)相應(yīng)地提高了功率。效率，在全負(fù)荷時(shí)相應(yīng)地提高了功率。返回下一頁(yè)上一頁(yè)第第5章章 直噴均質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)和直噴稀燃直噴均質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)和直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī) (5)可以

8、提高壓縮比可以提高壓縮比:進(jìn)氣管不加熱和氣缸內(nèi)燃料蒸發(fā)時(shí)的冷進(jìn)氣管不加熱和氣缸內(nèi)燃料蒸發(fā)時(shí)的冷卻效應(yīng)使得缸內(nèi)溫度降低，從而減弱了爆振趨勢(shì)。這使得采卻效應(yīng)使得缸內(nèi)溫度降低，從而減弱了爆振趨勢(shì)。這使得采用高壓縮比成為可能，因此可以達(dá)到更高的平均壓力和更高用高壓縮比成為可能，因此可以達(dá)到更高的平均壓力和更高的熱效率，即更低的油耗。的熱效率，即更低的油耗。 (6)可以實(shí)現(xiàn)混合氣分層可以實(shí)現(xiàn)混合氣分層:可以在缸內(nèi)實(shí)現(xiàn)混合氣的分層，即可以在缸內(nèi)實(shí)現(xiàn)混合氣的分層，即在缸內(nèi)形成所需要的非均勻混合氣，有利于點(diǎn)火，改善燃燒，在缸內(nèi)形成所需要的非均勻混合氣，有利于點(diǎn)火，改善燃燒，降低油耗，特別是在部分負(fù)荷時(shí)放棄了進(jìn)

9、氣節(jié)流，使經(jīng)濟(jì)性降低油耗，特別是在部分負(fù)荷時(shí)放棄了進(jìn)氣節(jié)流，使經(jīng)濟(jì)性更好。更好。 (7)冷卻燃燒室部件冷卻燃燒室部件:將燃料直接噴入燃燒室的熱區(qū)，借助于將燃料直接噴入燃燒室的熱區(qū)，借助于燃料蒸發(fā)時(shí)的吸熱使得燃燒室內(nèi)氣體側(cè)的熱區(qū)得以冷卻。燃料蒸發(fā)時(shí)的吸熱使得燃燒室內(nèi)氣體側(cè)的熱區(qū)得以冷卻。返回上一頁(yè)第一節(jié)第一節(jié) 直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論一、直噴稀燃的兩種方法一、直噴稀燃的兩種方法 直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)方法是在火花塞附近提供濃混合氣以保直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)方法是在火花塞附近提供濃混合氣以保證可靠的點(diǎn)火，而以后的大部分反應(yīng)過(guò)程都在稀混合氣中進(jìn)證可靠的點(diǎn)火，而以后的大部分反應(yīng)過(guò)程都在稀混合氣中進(jìn)行。

10、盡管混合氣很稀，在以前均質(zhì)的發(fā)動(dòng)機(jī)理論中很容易造行。盡管混合氣很稀，在以前均質(zhì)的發(fā)動(dòng)機(jī)理論中很容易造成燃燒中斷，但在非均質(zhì)的濃混合氣已形成的火球會(huì)推動(dòng)燃成燃燒中斷，但在非均質(zhì)的濃混合氣已形成的火球會(huì)推動(dòng)燃燒在稀混合氣中進(jìn)行。燒在稀混合氣中進(jìn)行。下一頁(yè)返回第一節(jié)第一節(jié) 直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論 一種很有效但較復(fù)雜的方法是把燃燒室分成主室和副室兩一種很有效但較復(fù)雜的方法是把燃燒室分成主室和副室兩個(gè)區(qū)域，向裝有火花塞的副室一直噴入濃混合氣，主室噴入個(gè)區(qū)域，向裝有火花塞的副室一直噴入濃混合氣，主室噴入稀混合氣和濃混合氣交替的混合氣。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是副室稀混合氣和濃混合氣交替的混合氣。這種方

11、案的優(yōu)點(diǎn)是副室的濃混合氣能確?？煽康狞c(diǎn)火。主室的稀混合氣在整個(gè)燃燒的濃混合氣能確?？煽康狞c(diǎn)火。主室的稀混合氣在整個(gè)燃燒室中占了主要地位，但仍然由于在整個(gè)燃燒過(guò)程中為使室中占了主要地位，但仍然由于在整個(gè)燃燒過(guò)程中為使NOx的催化器的再生得以實(shí)現(xiàn)，主室的混合氣濃度是變化的，要的催化器的再生得以實(shí)現(xiàn)，主室的混合氣濃度是變化的，要么很濃，要么特別稀，因此這種方法能顯著地減少么很濃，要么特別稀，因此這種方法能顯著地減少NOx排放。排放。但是，這樣的兩燃燒室發(fā)動(dòng)機(jī)與傳統(tǒng)的一體燃燒室相比，其但是，這樣的兩燃燒室發(fā)動(dòng)機(jī)與傳統(tǒng)的一體燃燒室相比，其燃燒室表面積較大，因此未燃碳?xì)浠衔锱欧泡^高。燃燒室表面積較大，因

12、此未燃碳?xì)浠衔锱欧泡^高。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)第一節(jié) 直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論 另一種方法是直接把汽油噴進(jìn)燃燒室，在火花塞附近形成另一種方法是直接把汽油噴進(jìn)燃燒室，在火花塞附近形成一個(gè)濃混合氣區(qū)，周圍較遠(yuǎn)的地區(qū)形成稀混合氣區(qū)，造成混一個(gè)濃混合氣區(qū)，周圍較遠(yuǎn)的地區(qū)形成稀混合氣區(qū)，造成混合氣分層，從總體看在燃燒室中的混合氣是稀的。這種直接合氣分層，從總體看在燃燒室中的混合氣是稀的。這種直接噴射也有一些明顯的缺點(diǎn)，如輸出功率低、設(shè)計(jì)復(fù)雜等?，F(xiàn)噴射也有一些明顯的缺點(diǎn)，如輸出功率低、設(shè)計(jì)復(fù)雜等?，F(xiàn)在使氣流以一種精確計(jì)算的在使氣流以一種精確計(jì)算的“渦流模式渦流模式”進(jìn)入燃燒室也有可進(jìn)入燃燒室

13、也有可能達(dá)到一定程度的進(jìn)氣分層，這種能達(dá)到一定程度的進(jìn)氣分層，這種“分層效應(yīng)分層效應(yīng)”目前還不是目前還不是很清楚，而且難于控制，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)瞬時(shí)扭矩變化非常大。很清楚，而且難于控制，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)瞬時(shí)扭矩變化非常大。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)第一節(jié) 直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論 對(duì)于汽油機(jī)來(lái)說(shuō)，缸內(nèi)直接噴射形成的高壓霧化混合氣相對(duì)于汽油機(jī)來(lái)說(shuō)，缸內(nèi)直接噴射形成的高壓霧化混合氣相對(duì)于傳統(tǒng)的缸外噴射發(fā)動(dòng)機(jī)可減少大約對(duì)于傳統(tǒng)的缸外噴射發(fā)動(dòng)機(jī)可減少大約20%燃油消耗，對(duì)減燃油消耗，對(duì)減少二氧化碳的排放也會(huì)有很大作用。為了發(fā)揮缸內(nèi)直噴的優(yōu)少二氧化碳的排放也會(huì)有很大作用。為了發(fā)揮缸內(nèi)直噴的優(yōu)異性能，有必要精

14、確確定部分負(fù)荷時(shí)的分層充量形成過(guò)程和異性能，有必要精確確定部分負(fù)荷時(shí)的分層充量形成過(guò)程和全負(fù)荷全負(fù)荷(WOT)時(shí)均勻混合氣的形成過(guò)程，以及它們之間的轉(zhuǎn)時(shí)均勻混合氣的形成過(guò)程，以及它們之間的轉(zhuǎn)換。換。 到目前為止，執(zhí)行上述直噴稀燃噴射方式的裝置中仍存在到目前為止，執(zhí)行上述直噴稀燃噴射方式的裝置中仍存在有問(wèn)題，未來(lái)可以通過(guò)下述方法解決有問(wèn)題，未來(lái)可以通過(guò)下述方法解決:下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)第一節(jié) 直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論 (一一)分層稀燃運(yùn)行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率的控制可以靠現(xiàn)代先進(jìn)分層稀燃運(yùn)行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率的控制可以靠現(xiàn)代先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)管理技術(shù)來(lái)解決發(fā)動(dòng)機(jī)管理技術(shù)來(lái)解決 現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)可做到

15、現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)可做到:精確計(jì)量所需的噴油量精確計(jì)量所需的噴油量;形成形成所需的噴油壓力所需的噴油壓力;確定正確的噴油時(shí)刻確定正確的噴油時(shí)刻;精確地、直接地將汽精確地、直接地將汽油噴入到發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)。油噴入到發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)。 發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)還必須協(xié)調(diào)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)提出的轉(zhuǎn)矩要求，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)還必須協(xié)調(diào)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)提出的轉(zhuǎn)矩要求，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)做必要的控制。發(fā)動(dòng)機(jī)指示轉(zhuǎn)矩是重要的系統(tǒng)參數(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)做必要的控制。發(fā)動(dòng)機(jī)指示轉(zhuǎn)矩是重要的系統(tǒng)參數(shù)。轉(zhuǎn)矩控制結(jié)構(gòu)可以細(xì)分為三個(gè)部分轉(zhuǎn)矩控制結(jié)構(gòu)可以細(xì)分為三個(gè)部分:轉(zhuǎn)矩需求、轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩需求、轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)和轉(zhuǎn)矩執(zhí)行。矩執(zhí)行。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)第一節(jié) 直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)

16、理論直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論 1.轉(zhuǎn)矩需求轉(zhuǎn)矩需求 最重要的轉(zhuǎn)矩需求是由駕駛者踩加速踏板輸入的。發(fā)動(dòng)機(jī)最重要的轉(zhuǎn)矩需求是由駕駛者踩加速踏板輸入的。發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)根據(jù)加速踏板的位置，來(lái)識(shí)別駕駛者對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出管理系統(tǒng)根據(jù)加速踏板的位置，來(lái)識(shí)別駕駛者對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的希望。轉(zhuǎn)矩的希望。 此外，轉(zhuǎn)矩需求還可能來(lái)自變速器換擋控制器位置確定的此外，轉(zhuǎn)矩需求還可能來(lái)自變速器換擋控制器位置確定的模式、牽引控制系統(tǒng)模式、牽引控制系統(tǒng)(TCS或或ASR)和電子車輛穩(wěn)定系統(tǒng)和電子車輛穩(wěn)定系統(tǒng)(ESP )、巡航控制、發(fā)動(dòng)機(jī)的反拖控制、發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制、車輛行巡航控制、發(fā)動(dòng)機(jī)的反拖控制、發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制、車輛行駛速度限制、啟

17、動(dòng)控制、怠速控制、催化器預(yù)熱控制和發(fā)動(dòng)駛速度限制、啟動(dòng)控制、怠速控制、催化器預(yù)熱控制和發(fā)動(dòng)機(jī)零部件保護(hù)控制共機(jī)零部件保護(hù)控制共11項(xiàng)。項(xiàng)。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)第一節(jié) 直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論 2.轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào) 轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)是在轉(zhuǎn)矩需求確定后，判斷是否對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)是在轉(zhuǎn)矩需求確定后，判斷是否對(duì)其進(jìn)行“發(fā)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)瞬時(shí)損失扭矩修正機(jī)瞬時(shí)損失扭矩修正”。“發(fā)動(dòng)機(jī)瞬時(shí)損失扭矩發(fā)動(dòng)機(jī)瞬時(shí)損失扭矩”是指如打是指如打空調(diào)、打方向盤、打大燈、掛擋等，轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)是發(fā)動(dòng)機(jī)管理空調(diào)、打方向盤、打大燈、掛擋等，轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)是發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)確定轉(zhuǎn)矩需求的最后一關(guān)。經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)后輸出發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)確定轉(zhuǎn)矩需求的最后

18、一關(guān)。經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)后輸出發(fā)動(dòng)機(jī)控制扭矩?？刂婆ぞ亍Ｏ乱豁?yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)第一節(jié) 直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論 3.扭矩執(zhí)行扭矩執(zhí)行 發(fā)動(dòng)機(jī)控制扭矩的三種方法發(fā)動(dòng)機(jī)控制扭矩的三種方法: (1)電腦通過(guò)電子節(jié)氣門控制進(jìn)氣量，從而確定噴油量，最電腦通過(guò)電子節(jié)氣門控制進(jìn)氣量，從而確定噴油量，最終確定混合氣量。終確定混合氣量。 (2)電腦通過(guò)控制噴油器的噴油時(shí)間，控制噴油量。這個(gè)過(guò)電腦通過(guò)控制噴油器的噴油時(shí)間，控制噴油量。這個(gè)過(guò)程需要一個(gè)必須是寬帶型的氧傳感器反饋空燃比。程需要一個(gè)必須是寬帶型的氧傳感器反饋空燃比。 (3)電腦通過(guò)改變點(diǎn)火提前角來(lái)控制扭矩。電腦通過(guò)改變點(diǎn)火提前角來(lái)控制扭矩。下一頁(yè)

19、返回上一頁(yè)第一節(jié)第一節(jié) 直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論 (二二)稀燃期間稀燃期間NOx的處理可以靠先進(jìn)催化轉(zhuǎn)換工程技術(shù)來(lái)的處理可以靠先進(jìn)催化轉(zhuǎn)換工程技術(shù)來(lái)解決解決 現(xiàn)在的發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)是按滿足歐現(xiàn)在的發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)是按滿足歐標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，更為嚴(yán)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，更為嚴(yán)格的歐格的歐標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)實(shí)施。目前，直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)批量生標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)實(shí)施。目前，直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)的關(guān)鍵，在于對(duì)產(chǎn)的關(guān)鍵，在于對(duì)NOx處理的催化轉(zhuǎn)化工程技術(shù)的開(kāi)發(fā)。處理的催化轉(zhuǎn)化工程技術(shù)的開(kāi)發(fā)。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)第一節(jié) 直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論 分層充氣時(shí)，會(huì)生成大量的分層充氣時(shí)，會(huì)生成大量的NOx ，借助提高廢

20、氣再循環(huán)率，借助提高廢氣再循環(huán)率可達(dá)到減少?gòu)U氣中的可達(dá)到減少?gòu)U氣中的NOx約約70%的含量。對(duì)余下的的含量。對(duì)余下的30% NOx不作處理是不能滿足廢氣控制法規(guī)的。三元催化轉(zhuǎn)化器不作處理是不能滿足廢氣控制法規(guī)的。三元催化轉(zhuǎn)化器(TWC)不能減少稀薄的廢氣中的不能減少稀薄的廢氣中的NOx ，只能用新型的針對(duì)，只能用新型的針對(duì)NOx的一元催化轉(zhuǎn)換器。的一元催化轉(zhuǎn)換器。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)第一節(jié) 直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論 減少?gòu)U氣中減少?gòu)U氣中NOx含量的方法是采用含量的方法是采用NOx吸藏型催化轉(zhuǎn)化器。吸藏型催化轉(zhuǎn)化器。利用稀薄廢氣中的氧氣，它能將氮氧化物以硝酸鹽的形式儲(chǔ)利用稀薄廢氣中

21、的氧氣，它能將氮氧化物以硝酸鹽的形式儲(chǔ)存在催化轉(zhuǎn)化器的表面，當(dāng)轉(zhuǎn)化能力耗盡時(shí)，催化轉(zhuǎn)化器前存在催化轉(zhuǎn)化器的表面，當(dāng)轉(zhuǎn)化能力耗盡時(shí)，催化轉(zhuǎn)化器前部的寬帶型氧傳感器和后部的窄帶型氧傳感器會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)換器的部的寬帶型氧傳感器和后部的窄帶型氧傳感器會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換能力是否達(dá)到極限作出判斷，電腦暫時(shí)地切換到加濃的轉(zhuǎn)換能力是否達(dá)到極限作出判斷，電腦暫時(shí)地切換到加濃的均勻充量工況，硝酸鹽與加濃時(shí)生成的均勻充量工況，硝酸鹽與加濃時(shí)生成的CO結(jié)合還原成氮?dú)?，結(jié)合還原成氮?dú)?，從而完成催化轉(zhuǎn)換器的再生。這種濃稀混合氣的切換是在不從而完成催化轉(zhuǎn)換器的再生。這種濃稀混合氣的切換是在不導(dǎo)致汽車動(dòng)力突變的情況下進(jìn)行的?，F(xiàn)階段，部

22、分地區(qū)的汽導(dǎo)致汽車動(dòng)力突變的情況下進(jìn)行的。現(xiàn)階段，部分地區(qū)的汽油中的硫含量超標(biāo)嚴(yán)重，導(dǎo)致這種催化器失效。所以在使用油中的硫含量超標(biāo)嚴(yán)重，導(dǎo)致這種催化器失效。所以在使用這種催化轉(zhuǎn)化器之前，應(yīng)先減少汽油中的硫含量。這種催化轉(zhuǎn)化器之前，應(yīng)先減少汽油中的硫含量。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)第一節(jié) 直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論 我們說(shuō)上述兩個(gè)問(wèn)題可以解決，但事實(shí)上我們說(shuō)上述兩個(gè)問(wèn)題可以解決，但事實(shí)上“直噴稀燃發(fā)動(dòng)直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)”還未批量生產(chǎn)，不過(guò)還未批量生產(chǎn)，不過(guò)“直噴發(fā)動(dòng)機(jī)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)”已經(jīng)在我國(guó)生產(chǎn)。已經(jīng)在我國(guó)生產(chǎn)。“直噴發(fā)動(dòng)機(jī)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)”控制元件與控制元件與“直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)”幾乎相

23、同，幾乎相同，但電腦內(nèi)管理系統(tǒng)和缸外噴射的管理系統(tǒng)相差不多，催化器但電腦內(nèi)管理系統(tǒng)和缸外噴射的管理系統(tǒng)相差不多，催化器仍然是三元催化器。仍然是三元催化器。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)第一節(jié) 直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論二、設(shè)計(jì)和構(gòu)造二、設(shè)計(jì)和構(gòu)造 高壓噴射系統(tǒng)設(shè)計(jì)成可在任意時(shí)間由電磁控制的高壓噴油高壓噴射系統(tǒng)設(shè)計(jì)成可在任意時(shí)間由電磁控制的高壓噴油器直接噴入缸內(nèi)。在缸外噴射中油壓是由壓力調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)，器直接噴入缸內(nèi)。在缸外噴射中油壓是由壓力調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)，但在缸內(nèi)噴射中壓力是由電腦控制的壓力控制閥控制。與缸但在缸內(nèi)噴射中壓力是由電腦控制的壓力控制閥控制。與缸外噴射相比，缸內(nèi)噴射外噴射相比，缸內(nèi)噴射E

24、CU為了觸發(fā)壓力控制閥而增加了額為了觸發(fā)壓力控制閥而增加了額外的執(zhí)行器，即壓力控制電磁閥。為了保證壓力控制閥調(diào)節(jié)外的執(zhí)行器，即壓力控制電磁閥。為了保證壓力控制閥調(diào)節(jié)正確，在高壓油導(dǎo)軌上又加了高壓傳感器，所以相對(duì)缸外噴正確，在高壓油導(dǎo)軌上又加了高壓傳感器，所以相對(duì)缸外噴射又多了壓力傳感器。事實(shí)上在缸內(nèi)噴射系統(tǒng)中，不僅加高射又多了壓力傳感器。事實(shí)上在缸內(nèi)噴射系統(tǒng)中，不僅加高壓傳感器，在低壓管路，也要加低壓傳感器。壓傳感器，在低壓管路，也要加低壓傳感器。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)第一節(jié) 直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論 吸入的空氣量可由電子控制節(jié)氣門吸入的空氣量可由電子控制節(jié)氣門(ETC = ele

25、ctronic throttle control)自由調(diào)整。熱線式空氣質(zhì)量流量計(jì)用來(lái)精確自由調(diào)整。熱線式空氣質(zhì)量流量計(jì)用來(lái)精確測(cè)量進(jìn)氣量?；旌蠚饪杖急鹊恼_性是由通用的測(cè)量進(jìn)氣量?；旌蠚饪杖急鹊恼_性是由通用的LSU和和LSF(寬帶型氧傳感器和后部的窄帶型氧傳感器寬帶型氧傳感器和后部的窄帶型氧傳感器)型氧傳感器監(jiān)型氧傳感器監(jiān)測(cè)。這兩個(gè)傳感器分別安裝在催化轉(zhuǎn)化器前部和后部的廢氣測(cè)。這兩個(gè)傳感器分別安裝在催化轉(zhuǎn)化器前部和后部的廢氣流中。這些裝置不僅適用于流中。這些裝置不僅適用于 =1運(yùn)行時(shí)的閉環(huán)控制，也適用運(yùn)行時(shí)的閉環(huán)控制，也適用于稀燃運(yùn)行的控制和催化觸媒再生。廢氣再循環(huán)率的精確調(diào)于稀燃運(yùn)行的控制

26、和催化觸媒再生。廢氣再循環(huán)率的精確調(diào)整是很重要的，特別是在過(guò)渡工況時(shí)，因此必須安裝壓力傳整是很重要的，特別是在過(guò)渡工況時(shí)，因此必須安裝壓力傳感器，以測(cè)量進(jìn)氣管壓力。感器，以測(cè)量進(jìn)氣管壓力。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)第一節(jié) 直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論三、運(yùn)行方式三、運(yùn)行方式 (一一)燃油供給和燃油噴射燃油供給和燃油噴射 1.低壓油路低壓油路 低壓油路位于系統(tǒng)油箱的一側(cè)。它由電子燃油泵及與之并低壓油路位于系統(tǒng)油箱的一側(cè)。它由電子燃油泵及與之并聯(lián)的壓力調(diào)節(jié)器組成，并產(chǎn)生聯(lián)的壓力調(diào)節(jié)器組成，并產(chǎn)生0. 35 MPa的壓力。通過(guò)該油路的壓力。通過(guò)該油路將燃油供給發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的高壓泵。將燃油供給發(fā)動(dòng)機(jī)

27、驅(qū)動(dòng)的高壓泵。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)第一節(jié) 直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論 2.高壓油路高壓油路 1)高壓泵高壓泵 該泵有如下功能該泵有如下功能:將油壓從將油壓從0. 35 MPa升高到升高到12 MPa;使油軌使油軌的壓力波動(dòng)最小的壓力波動(dòng)最小;防止燃油和發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑油混合在一起。防止燃油和發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑油混合在一起。 2)蓄壓器蓄壓器/油軌油軌 蓄壓器蓄壓器/油軌必須有足夠的彈性來(lái)對(duì)付噴油形成的周期壓力油軌必須有足夠的彈性來(lái)對(duì)付噴油形成的周期壓力脈動(dòng)及高壓泵泵油壓力脈動(dòng)所同步產(chǎn)生的壓力波沖擊。另外脈動(dòng)及高壓泵泵油壓力脈動(dòng)所同步產(chǎn)生的壓力波沖擊。另外它必須有足夠的剛度，以便油軌壓力對(duì)發(fā)動(dòng)

28、機(jī)的燃油要求能它必須有足夠的剛度，以便油軌壓力對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油要求能快速做出反應(yīng)，所以油軌的彈性是根據(jù)燃油的壓縮性能和油快速做出反應(yīng)，所以油軌的彈性是根據(jù)燃油的壓縮性能和油軌容積來(lái)選定的。油軌壓力由壓力傳感器測(cè)定。軌容積來(lái)選定的。油軌壓力由壓力傳感器測(cè)定。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)第一節(jié) 直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論 3)壓力傳感器壓力傳感器 壓力傳感器識(shí)別油軌的壓力。壓力傳感器識(shí)別油軌的壓力。 4)壓力控制閥壓力控制閥 壓力控制閥的任務(wù)是在發(fā)動(dòng)機(jī)全部工況范圍內(nèi)，根據(jù)其脈壓力控制閥的任務(wù)是在發(fā)動(dòng)機(jī)全部工況范圍內(nèi)，根據(jù)其脈譜圖來(lái)調(diào)整主壓力。主壓力不受噴油量和油泵輸送量的影響。譜圖來(lái)調(diào)整主壓力。

29、主壓力不受噴油量和油泵輸送量的影響。 壓力控制閥下游的過(guò)量燃油是由負(fù)荷狀態(tài)決定的。它不返壓力控制閥下游的過(guò)量燃油是由負(fù)荷狀態(tài)決定的。它不返回油箱，而是回到高壓泵進(jìn)口。這樣可避免油箱中的燃油被回油箱，而是回到高壓泵進(jìn)口。這樣可避免油箱中的燃油被加熱和油箱的活性炭罐清潔系統(tǒng)過(guò)載。加熱和油箱的活性炭罐清潔系統(tǒng)過(guò)載。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)第一節(jié) 直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論 5)噴油器噴油器 它與噴射方式有關(guān)，并且必須能滿足安裝環(huán)境、極短的噴它與噴射方式有關(guān)，并且必須能滿足安裝環(huán)境、極短的噴射持續(xù)期和高度線性等嚴(yán)格要求。噴油起始點(diǎn)和噴油量均由射持續(xù)期和高度線性等嚴(yán)格要求。噴油起始點(diǎn)和噴油量均由

30、噴射閥觸發(fā)信號(hào)確定。噴射閥觸發(fā)信號(hào)確定。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)第一節(jié) 直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論 (二二)混合氣的形成和點(diǎn)火混合氣的形成和點(diǎn)火 要充分發(fā)揮汽油直噴的優(yōu)越性，需要極其復(fù)雜的發(fā)動(dòng)機(jī)管要充分發(fā)揮汽油直噴的優(yōu)越性，需要極其復(fù)雜的發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)。以下是兩種基本工作狀況之間的不同之處。理系統(tǒng)。以下是兩種基本工作狀況之間的不同之處。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)第一節(jié) 直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論 1.低負(fù)荷范圍低負(fù)荷范圍 在低負(fù)荷范圍，為了使油耗最低，發(fā)動(dòng)機(jī)是在氣缸進(jìn)氣高在低負(fù)荷范圍，為了使油耗最低，發(fā)動(dòng)機(jī)是在氣缸進(jìn)氣高度分層和高稀薄混合氣的條件下運(yùn)行。在火花塞點(diǎn)火前，通度分層和

31、高稀薄混合氣的條件下運(yùn)行。在火花塞點(diǎn)火前，通過(guò)延遲燃油噴射，燃燒室分成兩個(gè)區(qū)。第一區(qū)是火花塞周圍過(guò)延遲燃油噴射，燃燒室分成兩個(gè)區(qū)。第一區(qū)是火花塞周圍的高易燃性混合氣團(tuán)的高易燃性混合氣團(tuán);第二區(qū)是包裹高易燃性混合氣團(tuán)的新鮮第二區(qū)是包裹高易燃性混合氣團(tuán)的新鮮空氣和殘余廢氣隔離層。燃燒室壁的空氣隔離層使傳熱損失空氣和殘余廢氣隔離層。燃燒室壁的空氣隔離層使傳熱損失減少，提高了熱效率。減少，提高了熱效率。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)第一節(jié) 直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論 2.高負(fù)荷范圍高負(fù)荷范圍 隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增加，分層進(jìn)氣的噴油量會(huì)增加，造成隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增加，分層進(jìn)氣的噴油量會(huì)增加，造成火花塞附

32、近局部混合氣變濃，這將導(dǎo)致廢氣的數(shù)值惡化，特火花塞附近局部混合氣變濃，這將導(dǎo)致廢氣的數(shù)值惡化，特別是廢氣的煙度。因此在大負(fù)荷范圍內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)以氣缸內(nèi)均勻別是廢氣的煙度。因此在大負(fù)荷范圍內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)以氣缸內(nèi)均勻混合氣狀態(tài)工作，不再加濃。基本上沿用進(jìn)氣管噴射控制方混合氣狀態(tài)工作，不再加濃?；旧涎赜眠M(jìn)氣管噴射控制方法實(shí)現(xiàn)?？杖急葏f(xié)調(diào)控制使空燃比在法實(shí)現(xiàn)?？杖急葏f(xié)調(diào)控制使空燃比在14. 7和稀燃工況之間。和稀燃工況之間。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)第一節(jié) 直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論 為了提高燃油和空氣的混合效果，燃油在進(jìn)氣過(guò)程中就已為了提高燃油和空氣的混合效果，燃油在進(jìn)氣過(guò)程中就已被噴入。與現(xiàn)在普遍使用

33、的進(jìn)氣管噴射類似，吸入的空氣量被噴入。與現(xiàn)在普遍使用的進(jìn)氣管噴射類似，吸入的空氣量也是根據(jù)駕駛者的轉(zhuǎn)矩要求由節(jié)氣門來(lái)進(jìn)行調(diào)整。噴油量則也是根據(jù)駕駛者的轉(zhuǎn)矩要求由節(jié)氣門來(lái)進(jìn)行調(diào)整。噴油量則根據(jù)空氣質(zhì)量流量計(jì)得到，并由氧傳感器的閉環(huán)控制來(lái)進(jìn)行根據(jù)空氣質(zhì)量流量計(jì)得到，并由氧傳感器的閉環(huán)控制來(lái)進(jìn)行修正。修正。 這樣燃油噴射系統(tǒng)必須能自由選擇噴油時(shí)刻。這樣燃油噴射系統(tǒng)必須能自由選擇噴油時(shí)刻。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)第一節(jié) 直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論 低負(fù)荷范圍噴油時(shí)刻和高負(fù)荷范圍噴油時(shí)刻相差很大。本低負(fù)荷范圍噴油時(shí)刻和高負(fù)荷范圍噴油時(shí)刻相差很大。本來(lái)是進(jìn)氣程噴油，但低負(fù)荷范圍進(jìn)氣程噴油到壓縮行程

34、就不來(lái)是進(jìn)氣程噴油，但低負(fù)荷范圍進(jìn)氣程噴油到壓縮行程就不能保持分層燃燒，所以噴油要推遲至壓縮行程，接近點(diǎn)火，能保持分層燃燒，所以噴油要推遲至壓縮行程，接近點(diǎn)火，甚至點(diǎn)火同時(shí)在噴油，噴油時(shí)間可延續(xù)至活塞做功下行。高甚至點(diǎn)火同時(shí)在噴油，噴油時(shí)間可延續(xù)至活塞做功下行。高負(fù)荷范圍噴油時(shí)刻仍在進(jìn)氣行程。負(fù)荷范圍噴油時(shí)刻仍在進(jìn)氣行程。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)第一節(jié) 直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論 3.負(fù)荷范圍變換負(fù)荷范圍變換 為了滿足負(fù)荷與噴射時(shí)刻一致，噴射時(shí)刻在壓縮行程的遲為了滿足負(fù)荷與噴射時(shí)刻一致，噴射時(shí)刻在壓縮行程的遲滯點(diǎn)和進(jìn)氣行程的提前點(diǎn)之間變化，跨越很大。滯點(diǎn)和進(jìn)氣行程的提前點(diǎn)之間變化，跨越

35、很大。 為了控制低負(fù)荷范圍和高負(fù)荷范圍內(nèi)的進(jìn)氣量，進(jìn)氣空氣為了控制低負(fù)荷范圍和高負(fù)荷范圍內(nèi)的進(jìn)氣量，進(jìn)氣空氣質(zhì)量的調(diào)整必須獨(dú)立于加速踏板位移的變化，這樣節(jié)氣門必質(zhì)量的調(diào)整必須獨(dú)立于加速踏板位移的變化，這樣節(jié)氣門必須是電子節(jié)氣門。須是電子節(jié)氣門。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)第一節(jié) 直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論 在均勻充量和分層充量之間的變化過(guò)程中，受控制的噴油在均勻充量和分層充量之間的變化過(guò)程中，受控制的噴油量、進(jìn)氣量和點(diǎn)火提前角是決定因素，也是可控因素，以便量、進(jìn)氣量和點(diǎn)火提前角是決定因素，也是可控因素，以便使發(fā)動(dòng)機(jī)輸入到變速器的轉(zhuǎn)矩保持恒定。使發(fā)動(dòng)機(jī)輸入到變速器的轉(zhuǎn)矩保持恒定。“轉(zhuǎn)矩控制轉(zhuǎn)

36、矩控制”意味意味著電子節(jié)氣門的控制功能比缸外噴射電子節(jié)氣門的控制功能著電子節(jié)氣門的控制功能比缸外噴射電子節(jié)氣門的控制功能復(fù)雜。復(fù)雜。 當(dāng)進(jìn)氣管壓力當(dāng)進(jìn)氣管壓力(負(fù)荷負(fù)荷)下降時(shí)，空燃比值也隨著改變。在變下降時(shí)，空燃比值也隨著改變。在變換期間，兩個(gè)空燃比極值非常關(guān)鍵換期間，兩個(gè)空燃比極值非常關(guān)鍵: 在分層充量時(shí)，為避免煙度增大，較低的空燃比限值約為在分層充量時(shí)，為避免煙度增大，較低的空燃比限值約為22，過(guò)量空氣系數(shù)約為，過(guò)量空氣系數(shù)約為1. 5。在分層進(jìn)氣燃燒時(shí)，空燃比限值。在分層進(jìn)氣燃燒時(shí)，空燃比限值為為22，表面混合氣很稀，但火花塞附近很濃。，表面混合氣很稀，但火花塞附近很濃。下一頁(yè)返回上一

37、頁(yè)第一節(jié)第一節(jié) 直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)理論 在均勻充量時(shí)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)稀燃能力的限制，較高的空燃在均勻充量時(shí)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)稀燃能力的限制，較高的空燃比限值約為比限值約為19，過(guò)量空氣系數(shù)約為，過(guò)量空氣系數(shù)約為1. 3。表面混合氣變濃，但。表面混合氣變濃，但火花塞附近和氣缸內(nèi)混合氣濃度相同，相對(duì)分層充量時(shí)火花火花塞附近和氣缸內(nèi)混合氣濃度相同，相對(duì)分層充量時(shí)火花塞附近的混合氣是稀混合氣。塞附近的混合氣是稀混合氣。 由于稀薄燃燒會(huì)在兩個(gè)不相鄰的空燃比由于稀薄燃燒會(huì)在兩個(gè)不相鄰的空燃比22和和19之間切換，之間切換，轉(zhuǎn)換是階躍的，因此，在轉(zhuǎn)換時(shí)刻，有必要通過(guò)猛增噴油量，轉(zhuǎn)換是階躍的，因此，在轉(zhuǎn)換

38、時(shí)刻，有必要通過(guò)猛增噴油量，跳過(guò)被禁止的空燃比范圍跳過(guò)被禁止的空燃比范圍(19空燃比空燃比22)。因此分層充量在。因此分層充量在向均勻充量的過(guò)渡時(shí)，為防止轉(zhuǎn)矩突變，要通過(guò)暫時(shí)地延遲向均勻充量的過(guò)渡時(shí)，為防止轉(zhuǎn)矩突變，要通過(guò)暫時(shí)地延遲點(diǎn)火角來(lái)減小轉(zhuǎn)矩。從均勻充量到分層充量的轉(zhuǎn)換順序是按點(diǎn)火角來(lái)減小轉(zhuǎn)矩。從均勻充量到分層充量的轉(zhuǎn)換順序是按相反順序發(fā)生的，即從小功率向大功率過(guò)渡時(shí)是分層充量向相反順序發(fā)生的，即從小功率向大功率過(guò)渡時(shí)是分層充量向均勻充量的過(guò)渡。均勻充量的過(guò)渡。返回上一頁(yè)第二節(jié)第二節(jié) 典型直噴發(fā)動(dòng)機(jī)典型直噴發(fā)動(dòng)機(jī)一、缸內(nèi)直噴燃油供給系統(tǒng)的組成及作用一、缸內(nèi)直噴燃油供給系統(tǒng)的組成及作用 缸

39、內(nèi)直噴燃油供給系統(tǒng)分為兩個(gè)系統(tǒng)缸內(nèi)直噴燃油供給系統(tǒng)分為兩個(gè)系統(tǒng):低壓系統(tǒng)和高壓系統(tǒng)。低壓系統(tǒng)和高壓系統(tǒng)。下面介紹下面介紹2005年生產(chǎn)的年生產(chǎn)的C6A6 Audi A6 L 3. 2 L-V6-FSI發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)及及C6A6 Audi A6 L 2. 0T-直直4-FSI發(fā)動(dòng)機(jī)的組成。發(fā)動(dòng)機(jī)的組成。下一頁(yè)返回第二節(jié)第二節(jié) 典型直噴發(fā)動(dòng)機(jī)典型直噴發(fā)動(dòng)機(jī) 為了滿足排放，此種直噴發(fā)動(dòng)機(jī)只是均質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)，不是真為了滿足排放，此種直噴發(fā)動(dòng)機(jī)只是均質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)，不是真正的直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)。直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)被大眾汽車公司取消正的直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)。直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)被大眾汽車公司取消變成均質(zhì)混合氣的原因，主要是排放不能滿足要

40、求。但這可變成均質(zhì)混合氣的原因，主要是排放不能滿足要求。但這可能是未來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展方向，畢竟它是可實(shí)際應(yīng)用的發(fā)動(dòng)機(jī)。能是未來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展方向，畢竟它是可實(shí)際應(yīng)用的發(fā)動(dòng)機(jī)。圖圖5-1所示為所示為C6A6 Audi A6 L 3. 2L-V6-FSI發(fā)動(dòng)機(jī)，圖發(fā)動(dòng)機(jī)，圖5-2所示所示為為C6A6 Audi A6 L 3. 2 L-V6-FSI發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)物圖，圖發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)物圖，圖5-3所示為所示為C6A6 Audi A6 L 2. 0 T-直直4-FSI發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第二節(jié)第二節(jié) 典型直噴發(fā)動(dòng)機(jī)典型直噴發(fā)動(dòng)機(jī)二、低壓系統(tǒng)二、低壓系統(tǒng) 低壓系統(tǒng)是一種動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，從發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元輸出的低

41、壓系統(tǒng)是一種動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，從發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元輸出的PWM信號(hào)控制功率電氣裝置，功率電氣裝置也通過(guò)輸出脈沖信號(hào)控制功率電氣裝置，功率電氣裝置也通過(guò)輸出脈沖寬度調(diào)制寬度調(diào)制(PWM = pulse width modulation)信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)燃信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)燃油泵的轉(zhuǎn)速。本系統(tǒng)沒(méi)有燃油回油管。油泵的轉(zhuǎn)速。本系統(tǒng)沒(méi)有燃油回油管。 低壓傳感器低壓傳感器N410。用來(lái)監(jiān)控不同壓力的保持狀況。在試車。用來(lái)監(jiān)控不同壓力的保持狀況。在試車時(shí)讀數(shù)據(jù)流時(shí)讀數(shù)據(jù)流103組的第一顯示區(qū)組的第一顯示區(qū)“發(fā)動(dòng)機(jī)燃料實(shí)際壓力為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料實(shí)際壓力為380550 kPa，這是燃油系統(tǒng)低壓泵供油壓力，是正常的。，這是燃油系統(tǒng)低

42、壓泵供油壓力，是正常的。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第二節(jié)第二節(jié) 典型直噴發(fā)動(dòng)機(jī)典型直噴發(fā)動(dòng)機(jī) 在下述工況時(shí)，預(yù)供油壓力必須保持在在下述工況時(shí)，預(yù)供油壓力必須保持在0. 2 MPa： (1)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)(電動(dòng)燃油泵繼續(xù)運(yùn)行電動(dòng)燃油泵繼續(xù)運(yùn)行); (2)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前(電動(dòng)燃油泵預(yù)運(yùn)行電動(dòng)燃油泵預(yù)運(yùn)行); (3)當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通或司機(jī)車門接觸開(kāi)關(guān)接通當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)接通或司機(jī)車門接觸開(kāi)關(guān)接通; (4)在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中以及發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后的在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中以及發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后的5s之內(nèi)之內(nèi); (5)在熱啟動(dòng)以及熱機(jī)運(yùn)行時(shí)，時(shí)間取決于發(fā)動(dòng)機(jī)溫度在熱啟動(dòng)以及熱機(jī)運(yùn)行時(shí)，時(shí)間取決于發(fā)動(dòng)機(jī)溫度(時(shí)間時(shí)間小于

43、小于5 s)，以防止產(chǎn)生氣泡。，以防止產(chǎn)生氣泡。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第二節(jié)第二節(jié) 典型直噴發(fā)動(dòng)機(jī)典型直噴發(fā)動(dòng)機(jī) 如果更換了燃油泵控制單元或發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，必須通過(guò)如果更換了燃油泵控制單元或發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，必須通過(guò)VAS5051故障導(dǎo)航進(jìn)行匹配故障導(dǎo)航進(jìn)行匹配(低壓傳感器低壓傳感器G410、卸荷閥、卸荷閥、46缸缸導(dǎo)軌上高壓壓力傳感器導(dǎo)軌上高壓壓力傳感器G247)。 故障導(dǎo)航是大眾汽車在故障導(dǎo)航是大眾汽車在VAS5051里的一項(xiàng)功能，只要按儀里的一項(xiàng)功能，只要按儀器界面的選項(xiàng)要求去做，即可完成匹配。器界面的選項(xiàng)要求去做，即可完成匹配。 本系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是本系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是:電動(dòng)燃油泵消耗的功率很低，因此可節(jié)

44、省電動(dòng)燃油泵消耗的功率很低，因此可節(jié)省能量能量;只是需要燃油量時(shí)才有壓縮，燃油吸收的熱量非常少只是需要燃油量時(shí)才有壓縮，燃油吸收的熱量非常少;提高了電動(dòng)燃油泵的使用壽命提高了電動(dòng)燃油泵的使用壽命;在怠速時(shí)，降低了噪聲在怠速時(shí)，降低了噪聲;可以可以通過(guò)高低壓傳感器對(duì)低壓系統(tǒng)和高壓系統(tǒng)的阻尼器進(jìn)行自診通過(guò)高低壓傳感器對(duì)低壓系統(tǒng)和高壓系統(tǒng)的阻尼器進(jìn)行自診斷。斷。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第二節(jié)第二節(jié) 典型直噴發(fā)動(dòng)機(jī)典型直噴發(fā)動(dòng)機(jī)三、高壓系統(tǒng)三、高壓系統(tǒng) 高壓系統(tǒng)由下述部件組成高壓系統(tǒng)由下述部件組成:高壓燃油分配板高壓燃油分配板(該板集成在進(jìn)該板集成在進(jìn)氣歧管法蘭上，帶有壓力傳感器和壓力限制閥氣歧管法蘭上，帶有

45、壓力傳感器和壓力限制閥)、高壓燃油噴、高壓燃油噴油泵、高壓燃油管、高壓噴油器、單活塞高壓泵。油泵、高壓燃油管、高壓噴油器、單活塞高壓泵。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第二節(jié)第二節(jié) 典型直噴發(fā)動(dòng)機(jī)典型直噴發(fā)動(dòng)機(jī) 單活塞高壓泵生產(chǎn)廠家是日立單活塞高壓泵生產(chǎn)廠家是日立(Hitachi )公司。該泵位于右公司。該泵位于右側(cè)缸體的進(jìn)氣凸輪軸端部，由一個(gè)三角形凸輪驅(qū)動(dòng)。該泵可側(cè)缸體的進(jìn)氣凸輪軸端部，由一個(gè)三角形凸輪驅(qū)動(dòng)。該泵可產(chǎn)生產(chǎn)生312 MPa的燃油壓力，油量控制閥的燃油壓力，油量控制閥N290根據(jù)不同工況規(guī)根據(jù)不同工況規(guī)定的壓力大小來(lái)調(diào)節(jié)這個(gè)壓力。燃油高壓壓力傳感器定的壓力大小來(lái)調(diào)節(jié)這個(gè)壓力。燃油高壓壓力傳感器G

46、247(燃燃油導(dǎo)軌上油導(dǎo)軌上)可監(jiān)控該壓力的大小。該泵內(nèi)集成有燃油低壓傳感可監(jiān)控該壓力的大小。該泵內(nèi)集成有燃油低壓傳感器器G410。 讀讀106組第一區(qū)組第一區(qū)“燃油管道壓力，在怠速時(shí)是燃油管道壓力，在怠速時(shí)是5 000 kPa( 50bar)左右，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升而上升，急加速時(shí)會(huì)左右，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升而上升，急加速時(shí)會(huì)立即達(dá)到立即達(dá)到9 30010 000 kPa( 93100 bar )，這也是正常的。，這也是正常的。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第二節(jié)第二節(jié) 典型直噴發(fā)動(dòng)機(jī)典型直噴發(fā)動(dòng)機(jī) 該高壓泵只將發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元內(nèi)存儲(chǔ)的特性曲線所規(guī)定的該高壓泵只將發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元內(nèi)存儲(chǔ)的特性曲線所規(guī)定的燃油量送

47、入高壓油軌。與連續(xù)供油的高壓泵相比，本系統(tǒng)的燃油量送入高壓油軌。與連續(xù)供油的高壓泵相比，本系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是減少了消耗在泵油時(shí)的燃油量。優(yōu)點(diǎn)是減少了消耗在泵油時(shí)的燃油量。 該泵沒(méi)有泄油管，本系統(tǒng)是一個(gè)根據(jù)需要由油量控制閥該泵沒(méi)有泄油管，本系統(tǒng)是一個(gè)根據(jù)需要由油量控制閥N290來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)的高壓泵。它在其內(nèi)部就將受控的燃油耗的來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)的高壓泵。它在其內(nèi)部就將受控的燃油耗的驅(qū)動(dòng)功率降低了，只是輸送實(shí)際需要的燃油量。驅(qū)動(dòng)功率降低了，只是輸送實(shí)際需要的燃油量。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第二節(jié)第二節(jié) 典型直噴發(fā)動(dòng)機(jī)典型直噴發(fā)動(dòng)機(jī) (一一)單活塞高壓泵和油量控制閥單活塞高壓泵和油量控制閥N290的作原理的作原理 1.吸氣

48、沖程吸氣沖程 圖圖5-4所示為吸氣沖程。電腦控制油量控制閥所示為吸氣沖程。電腦控制油量控制閥N290斷電，油斷電，油量控制閥量控制閥N290將低壓閥保持在打開(kāi)位置。凸輪的形狀和活塞將低壓閥保持在打開(kāi)位置。凸輪的形狀和活塞彈簧力使得泵活塞向下運(yùn)動(dòng)，泵內(nèi)的空間加大，燃油流入。彈簧力使得泵活塞向下運(yùn)動(dòng)，泵內(nèi)的空間加大，燃油流入。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第二節(jié)第二節(jié) 典型直噴發(fā)動(dòng)機(jī)典型直噴發(fā)動(dòng)機(jī) 2.做功沖程做功沖程 圖圖5-5所示為做功沖程。三角形凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)克服彈簧力使得泵所示為做功沖程。三角形凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)克服彈簧力使得泵柱塞向上運(yùn)動(dòng)，為防止低壓進(jìn)油閥關(guān)閉，電腦控制油量控制柱塞向上運(yùn)動(dòng)，為防止低壓進(jìn)油閥關(guān)閉，電腦

49、控制油量控制閥閥N290保持?jǐn)嚯姶蜷_(kāi)狀態(tài)，這時(shí)還無(wú)法建立起壓力。保持?jǐn)嚯姶蜷_(kāi)狀態(tài)，這時(shí)還無(wú)法建立起壓力。 3.壓縮沖程壓縮沖程 圖圖5-6所示為壓縮沖程。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元向油量控制閥所示為壓縮沖程。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元向油量控制閥N290通電，油量控制閥通電，油量控制閥N290頂針被吸引向右移動(dòng)，泵內(nèi)的壓力油頂針被吸引向右移動(dòng)，泵內(nèi)的壓力油將低壓進(jìn)油閥壓入其座內(nèi)。如果泵內(nèi)壓力超過(guò)油軌內(nèi)的壓力，將低壓進(jìn)油閥壓入其座內(nèi)。如果泵內(nèi)壓力超過(guò)油軌內(nèi)的壓力，高壓?jiǎn)蜗蜷y就會(huì)被推開(kāi)，燃油就會(huì)進(jìn)入油軌。高壓?jiǎn)蜗蜷y就會(huì)被推開(kāi)，燃油就會(huì)進(jìn)入油軌。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第二節(jié)第二節(jié) 典型直噴發(fā)動(dòng)機(jī)典型直噴發(fā)動(dòng)機(jī) (二二)高壓噴油器

50、高壓噴油器 高壓噴油器與高壓泵一樣，也是由日立公司生產(chǎn)的。噴油高壓噴油器與高壓泵一樣，也是由日立公司生產(chǎn)的。噴油器的任務(wù)就是在精確的時(shí)刻將精確的燃油量噴入燃燒室。器的任務(wù)就是在精確的時(shí)刻將精確的燃油量噴入燃燒室。 噴油器的電控由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元來(lái)完成，工作電壓約為噴油器的電控由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元來(lái)完成，工作電壓約為65V。噴射出的燃油量由閥開(kāi)啟時(shí)間和燃油壓力來(lái)決定。噴。噴射出的燃油量由閥開(kāi)啟時(shí)間和燃油壓力來(lái)決定。噴油器與燃燒室之間由一個(gè)聚四氟乙烯密封圈來(lái)密封，每次拆油器與燃燒室之間由一個(gè)聚四氟乙烯密封圈來(lái)密封，每次拆卸后必須用專用工具更換該密封圈。卸后必須用專用工具更換該密封圈。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第二

51、節(jié)第二節(jié) 典型直噴發(fā)動(dòng)機(jī)典型直噴發(fā)動(dòng)機(jī) 圖圖5-7所示為高壓噴油器結(jié)構(gòu)。高壓噴油器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特別所示為高壓噴油器結(jié)構(gòu)。高壓噴油器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特別是銜鐵內(nèi)的結(jié)構(gòu)沒(méi)有必要了解，知道通電開(kāi)啟噴油即可。霧是銜鐵內(nèi)的結(jié)構(gòu)沒(méi)有必要了解，知道通電開(kāi)啟噴油即可。霧化情況和噴油量是我們要關(guān)心的實(shí)際問(wèn)題。化情況和噴油量是我們要關(guān)心的實(shí)際問(wèn)題。 最后有兩點(diǎn)背景信息需要說(shuō)明最后有兩點(diǎn)背景信息需要說(shuō)明:下一頁(yè)返回上一頁(yè)第二節(jié)第二節(jié) 典型直噴發(fā)動(dòng)機(jī)典型直噴發(fā)動(dòng)機(jī) 第一，國(guó)內(nèi)第一，國(guó)內(nèi)FSI技術(shù)不同于歐洲使用的技術(shù)不同于歐洲使用的FSI技術(shù)，主要是國(guó)技術(shù)，主要是國(guó)情和情和FSI的特性決定的。眾所周知，的特性決定的。眾所周知，

52、FSI要求使用要求使用98號(hào)汽油，號(hào)汽油，這在國(guó)內(nèi)普及使用還不太現(xiàn)實(shí)，經(jīng)過(guò)一個(gè)階段的實(shí)踐，奧迪這在國(guó)內(nèi)普及使用還不太現(xiàn)實(shí)，經(jīng)過(guò)一個(gè)階段的實(shí)踐，奧迪公司推出了軟件更新計(jì)劃，將軟件版本由公司推出了軟件更新計(jì)劃，將軟件版本由0020提高到了提高到了0050(進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元版本中可以看進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元版本中可以看 到版本為到版本為0050 )，有，有效地解決了諸如內(nèi)部校驗(yàn)錯(cuò)誤、間歇缺火等故障。效地解決了諸如內(nèi)部校驗(yàn)錯(cuò)誤、間歇缺火等故障。 第二，為進(jìn)一步改善了國(guó)內(nèi)汽油膠質(zhì)含量高，噴油器堵塞第二，為進(jìn)一步改善了國(guó)內(nèi)汽油膠質(zhì)含量高，噴油器堵塞故障，一級(jí)油壓已經(jīng)升到約故障，一級(jí)油壓已經(jīng)升到約600 kP

53、a，數(shù)據(jù)塊在，數(shù)據(jù)塊在103中的第一中的第一區(qū)。區(qū)。返回上一頁(yè)第三節(jié)第三節(jié) 典型直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)典型直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī) 為了進(jìn)一步提高火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和改善排放，人為了進(jìn)一步提高火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和改善排放，人們長(zhǎng)期致力于對(duì)直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)的研究。常規(guī)汽油機(jī)混合氣們長(zhǎng)期致力于對(duì)直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)的研究。常規(guī)汽油機(jī)混合氣的空燃比在的空燃比在10 20之間，空燃比為之間，空燃比為14. 614. 7，高壓縮比均勻，高壓縮比均勻混合氣的稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比可達(dá)混合氣的稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比可達(dá)25，用分層充氣其綜合空，用分層充氣其綜合空燃比最高可達(dá)燃比最高可達(dá)50，在用均勻充氣壓縮點(diǎn)火燃燒方式中，空燃，在用

54、均勻充氣壓縮點(diǎn)火燃燒方式中，空燃比甚至可達(dá)比甚至可達(dá)275，仍能穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。，仍能穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。下一頁(yè)返回第三節(jié)第三節(jié) 典型直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)典型直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī) 1994年三菱公司宣布汽油機(jī)缸內(nèi)直噴年三菱公司宣布汽油機(jī)缸內(nèi)直噴(GDI = Gasoline Direct Injection)技術(shù)開(kāi)發(fā)成功，并于技術(shù)開(kāi)發(fā)成功，并于1996年批量生產(chǎn)上市銷年批量生產(chǎn)上市銷售，這一成果實(shí)現(xiàn)了內(nèi)燃機(jī)工作者半個(gè)世紀(jì)的追求。因?yàn)樽钍?，這一成果實(shí)現(xiàn)了內(nèi)燃機(jī)工作者半個(gè)世紀(jì)的追求。因?yàn)樽钤缭谒臎_程汽油機(jī)上進(jìn)行直噴試驗(yàn)是早在四沖程汽油機(jī)上進(jìn)行直噴試驗(yàn)是1946年進(jìn)行的，其間經(jīng)年進(jìn)行的，其間經(jīng)歷了歷了48年的研究，但總因不容易

55、在寬廣的負(fù)荷范圍和寬廣的年的研究，但總因不容易在寬廣的負(fù)荷范圍和寬廣的轉(zhuǎn)速變化范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)精確控制噴油正時(shí)、點(diǎn)火正時(shí)及氣流運(yùn)轉(zhuǎn)速變化范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)精確控制噴油正時(shí)、點(diǎn)火正時(shí)及氣流運(yùn)動(dòng)之間的最佳配合而宣告失敗。但從動(dòng)之間的最佳配合而宣告失敗。但從20世紀(jì)世紀(jì)80年代以來(lái)，由年代以來(lái)，由于電子計(jì)算機(jī)應(yīng)用于電控噴油系統(tǒng)，各種用于測(cè)量缸內(nèi)空氣于電子計(jì)算機(jī)應(yīng)用于電控噴油系統(tǒng)，各種用于測(cè)量缸內(nèi)空氣運(yùn)動(dòng)和燃燒過(guò)程的激光技術(shù)，以及可控氣缸內(nèi)空氣運(yùn)動(dòng)和滾運(yùn)動(dòng)和燃燒過(guò)程的激光技術(shù)，以及可控氣缸內(nèi)空氣運(yùn)動(dòng)和滾流技術(shù)的發(fā)展，終于流技術(shù)的發(fā)展，終于GDI技術(shù)的重大突破。技術(shù)的重大突破。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第三節(jié)第三節(jié) 典型直噴稀

56、燃發(fā)動(dòng)機(jī)典型直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī) 三菱公司的三菱公司的GDI技術(shù)有以下特點(diǎn)技術(shù)有以下特點(diǎn): (1)應(yīng)用垂直進(jìn)氣道在氣缸中產(chǎn)生逆向滾流應(yīng)用垂直進(jìn)氣道在氣缸中產(chǎn)生逆向滾流(指與常規(guī)氣道產(chǎn)指與常規(guī)氣道產(chǎn)生的滾流旋轉(zhuǎn)時(shí)方向相反生的滾流旋轉(zhuǎn)時(shí)方向相反); (2)應(yīng)用球形緊湊的活塞頂凹坑，幫助滾流生成和保持充氣應(yīng)用球形緊湊的活塞頂凹坑，幫助滾流生成和保持充氣分層，控制油束特性和已氣化的混合氣運(yùn)動(dòng)分層，控制油束特性和已氣化的混合氣運(yùn)動(dòng);下一頁(yè)返回上一頁(yè)第三節(jié)第三節(jié) 典型直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)典型直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī) (3)應(yīng)用一個(gè)壓力較低應(yīng)用一個(gè)壓力較低(噴射壓力噴射壓力5 MPa)的電磁噴油器，但的電磁噴油器，但它有合適的霧

57、化和貫穿度，一般采用旋流式噴油器。它有合適的霧化和貫穿度，一般采用旋流式噴油器。 在部分負(fù)荷時(shí)使用遲噴射，即在壓縮沖程后期噴射，生成在部分負(fù)荷時(shí)使用遲噴射，即在壓縮沖程后期噴射，生成分層進(jìn)氣，空燃比約為分層進(jìn)氣，空燃比約為3040。分層燃燒在濃區(qū)必然產(chǎn)生炭煙，。分層燃燒在濃區(qū)必然產(chǎn)生炭煙，但足夠的空氣可使它燒盡。但足夠的空氣可使它燒盡。 在高負(fù)荷時(shí)使用早噴射，即在進(jìn)氣沖程的早期噴射，因此在高負(fù)荷時(shí)使用早噴射，即在進(jìn)氣沖程的早期噴射，因此生成均勻混合氣，在全負(fù)荷時(shí)，可應(yīng)用化學(xué)計(jì)量空燃比甚至生成均勻混合氣，在全負(fù)荷時(shí)，可應(yīng)用化學(xué)計(jì)量空燃比甚至稍濃的均質(zhì)混合氣以抑制炭煙的生成。稍濃的均質(zhì)混合氣以抑制

58、炭煙的生成。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第三節(jié)第三節(jié) 典型直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)典型直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī) 在早噴和遲噴之間要實(shí)現(xiàn)平滑和快速的過(guò)渡，一般遲噴的在早噴和遲噴之間要實(shí)現(xiàn)平滑和快速的過(guò)渡，一般遲噴的應(yīng)用范圍可擴(kuò)大到應(yīng)用范圍可擴(kuò)大到50%負(fù)荷。負(fù)荷。 試驗(yàn)表明，試驗(yàn)表明，GDI汽油機(jī)比常規(guī)進(jìn)氣口噴射汽油機(jī)最大扭矩汽油機(jī)比常規(guī)進(jìn)氣口噴射汽油機(jī)最大扭矩可提高可提高6% 8%，燃油消耗率可降低，燃油消耗率可降低20 %，排放可達(dá)歐，排放可達(dá)歐標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。準(zhǔn)。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第三節(jié)第三節(jié) 典型直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)典型直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī) GDI發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是: (1)如上所述，發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性獲得突破性的改進(jìn)如上所述，發(fā)動(dòng)機(jī)

59、的經(jīng)濟(jì)性獲得突破性的改進(jìn); (2)瞬態(tài)工況改善，可降低對(duì)加速加濃的要求瞬態(tài)工況改善，可降低對(duì)加速加濃的要求; (3)能快速啟動(dòng)能快速啟動(dòng)(一般一般12個(gè)循環(huán)即可啟動(dòng)個(gè)循環(huán)即可啟動(dòng))，對(duì)啟動(dòng)加濃的要，對(duì)啟動(dòng)加濃的要求降低求降低; (4)某些排放指標(biāo)，如某些排放指標(biāo)，如CO2排放降低，僅冷啟動(dòng)時(shí)排放降低，僅冷啟動(dòng)時(shí)HC相對(duì)排相對(duì)排放變低放變低;下一頁(yè)返回上一頁(yè)第三節(jié)第三節(jié) 典型直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)典型直噴稀燃發(fā)動(dòng)機(jī) 人們預(yù)期，人們預(yù)期，GDI汽油機(jī)將成為今后轎車用發(fā)動(dòng)機(jī)的主力機(jī)汽油機(jī)將成為今后轎車用發(fā)動(dòng)機(jī)的主力機(jī)種，但是仍存在以下問(wèn)題有待解決種，但是仍存在以下問(wèn)題有待解決: (1)在排氣中的在排氣中的HC的含量高，這主要是因?yàn)樵谄蜋C(jī)大約的含量高，這主要是因?yàn)樵谄蜋C(jī)大約2%的燃料進(jìn)入活