大眾FSI分層燃燒技術(shù)詳解

省油+高性能大眾FSI分層燃燒技術(shù)詳解十多年前，購車者不太考慮發(fā)動(dòng)機(jī)以及技術(shù)方面的事情，各種各樣的先進(jìn)技術(shù)也只是廠商標(biāo)榜自己的一種宣傳手段而已，并不能真正打動(dòng)消費(fèi)者。再看看現(xiàn)在，消費(fèi)者越來越關(guān)心科技與技術(shù)含量的問題了，那個(gè)廠家哪款車型采用了先進(jìn)的技術(shù)也會(huì)第一時(shí)間出現(xiàn)在媒體的頭條，人們也開始用技術(shù)的先進(jìn)與否來評(píng)定一款車的好壞了。在發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)研發(fā)方面，德國大眾與旗下的奧迪一直處于領(lǐng)先地位。這次，我們就來了解一下讓他們引以為豪的FSI燃油分層噴射技術(shù)。詳解大眾FS詳解大眾FS吩層燃燒林F5雯2?FSI燃油分層噴射概念FSI是FuelStratifiedInjection的詞頭縮寫，意指燃油分層噴射。燃油分層噴射技術(shù)是發(fā)動(dòng)機(jī)稀薄燃燒技術(shù)的一種。什么叫稀薄燃燒？顧名思義就是發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣中的汽油含量低，汽油與空氣之比可達(dá)1：25以上。大眾FSI發(fā)動(dòng)機(jī)利用一個(gè)高壓泵，使汽油通過一個(gè)分流軌道（共軌）到達(dá)電磁控制的高壓噴射氣門。它的特點(diǎn)是在進(jìn)氣道中已經(jīng)產(chǎn)生可變渦流，使進(jìn)氣流形成最佳的渦流形態(tài)進(jìn)入燃燒室內(nèi)，以分層填充的方式推動(dòng)，使混合氣體集中在位于燃燒室中央的火花塞周圍。如果稀燃技術(shù)的混合比達(dá)到25：1以上，按照常規(guī)是無法點(diǎn)燃的，因此必須采用由濃至稀的分層燃燒方式。通過缸內(nèi)空氣的運(yùn)動(dòng)在火花塞周圍形成易于點(diǎn)火的濃混合氣，混合比達(dá)到12：1左右，外層逐漸稀薄。濃混合氣點(diǎn)燃后，燃燒迅速波及外層。

FSI特點(diǎn)是：能夠降低泵吸損失，在低負(fù)荷時(shí)確保低油耗，但需要增加特殊催化轉(zhuǎn)換器以有效凈化處理排放氣體。

『奧迪R8采用的就是VFSI發(fā)動(dòng)機(jī)』也許有人會(huì)把TSI和FSI的定義混淆，其實(shí)這兩種發(fā)動(dòng)機(jī)形式很容易區(qū)分。TSI是以雙增壓為其最主要的特點(diǎn)，字母TSI則是Turbo-charging（渦輪增壓）、Super-charging（機(jī)械增壓）和Injection（燃油直噴）三個(gè)關(guān)鍵特色的首字母縮寫。國內(nèi)的多數(shù)媒體也把其稱之為:雙增壓技術(shù)。另外介紹一種最新的TFSI發(fā)動(dòng)機(jī)，它可以說是FSI發(fā)動(dòng)機(jī)和TSI發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)合。它的T和TSI中的T一樣，表示采用渦輪技術(shù)，其中的S與FSI中的S一樣，表示“分層次的”，而不是TSI中表示增壓的意思o(jì)TFSI發(fā)動(dòng)機(jī)既有渦輪，又有分層燃燒，可以說是集合了FSI發(fā)動(dòng)機(jī)和TSI發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。

『兩款不同的TSI標(biāo)示』也許，細(xì)心的讀者可能已經(jīng)注意到了：邁騰2.0TSI和進(jìn)口EOS2.0TSI兩款車型的尾部TSI的標(biāo)識(shí)是不同的，分別是TSI和TSI。經(jīng)過我們向大眾廠家人員的求證，這樣的顏色變化代表了兩款發(fā)動(dòng)機(jī)在不同地方做出的一些調(diào)整，這些調(diào)整可能在ECU、動(dòng)力輸出等部分,是一種技術(shù)的更新變化。?FSI燃油分層噴射工作原理上面說過了，稀薄燃燒的目的是為了省油，而省油說起來會(huì)很簡(jiǎn)單，少噴油不就行了嘛!但是少到什么程度才合適，才能在保障動(dòng)力性能不受太大影響的前提下，實(shí)現(xiàn)燃燒效率的最優(yōu)化呢？我們知道燃油和空氣的混合比是14.7：1,當(dāng)混合氣體的濃度比超過理論空然比，我們假設(shè)達(dá)到了25：1，這時(shí)油的濃度很低，會(huì)很難點(diǎn)燃，光靠提高點(diǎn)火能量還是不夠的。圈電-徂均虎稀混合氣進(jìn)氣過程?圖也-cl均質(zhì)稀混合氣燃曉過趕+『FSI發(fā)動(dòng)機(jī)工作示意圖』如果此時(shí)在火花塞附近的燃油濃度較高，能達(dá)到理論空燃比的燃油濃度，那么此時(shí)這團(tuán)較濃的混合氣是很容易被點(diǎn)燃的。而如果用這個(gè)較濃的混合氣去點(diǎn)燃其他的混合氣，顯然也是很容易的，這就是分層燃燒。如果采用分層燃燒，就可以實(shí)現(xiàn)在很低的燃油濃度下，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。而從上面的分析我們可以看出，實(shí)現(xiàn)分層燃燒的前提就是氣缸內(nèi)的混合氣體不均勻化，只在靠近火花塞的區(qū)域內(nèi)達(dá)到或超過理論空燃比值。

A『汽缸進(jìn)氣過程』A『汽缸進(jìn)氣過程』『汽缸排氣過程』可能這樣說會(huì)有點(diǎn)難理解，那么我們打個(gè)比方。在一個(gè)玻璃杯中裝滿水，假設(shè)杯子是氣缸，水就是被吸入的空氣，如果這時(shí)滴入幾滴墨水到水里，我們可以很清楚的看到，墨水還沒來得及被水稀釋，杯口處的水已經(jīng)慢慢變色，但杯底部卻還是沒有受到影響，依然清澈。發(fā)動(dòng)機(jī)的分層燃燒，其實(shí)就和這很相似。杯中的清水是在進(jìn)氣行程中吸入的新鮮口空氣，墨水就是燃油。如果是采用缸外噴射的發(fā)動(dòng)機(jī)，燃油噴射在進(jìn)氣歧管里，我們看看會(huì)是怎樣的情況。我們知道噴油和進(jìn)氣是同在吸氣行程內(nèi)完成的，在進(jìn)氣門打開活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，缸內(nèi)會(huì)形成一個(gè)很大的負(fù)壓，油氣混合物這時(shí)被吸進(jìn)來后會(huì)在缸內(nèi)形成很多渦流，這些渦流會(huì)使燃油和空氣得到充分的混合，也就是說進(jìn)入氣缸的混合氣已經(jīng)經(jīng)過了較充分的混合，點(diǎn)燃這種已經(jīng)充分混合的稀薄混合氣就會(huì)變得非常困難，因?yàn)樗鼈儫o法實(shí)現(xiàn)分層，自然也有無所謂分層燃燒了。繼續(xù)用上面打的那個(gè)比方，就等于我們已經(jīng)將墨水滴入自來水管中，這樣杯子接到的水就已經(jīng)是被均勻染色的了。所以我們現(xiàn)在知道，只有缸內(nèi)噴射，才能實(shí)現(xiàn)分層燃燒。關(guān)于FSI燃油分層噴射技術(shù)編輯也在網(wǎng)上所及了一些網(wǎng)友提出的疑問，主要?dú)w結(jié)為三點(diǎn)第一、FSI的為什么能省油？第二、FSI是如何實(shí)現(xiàn)的？第三、FSI為何到國內(nèi)會(huì)縮水？接下來我們就意義為您解答。

『奧迪R8的V8FSI發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造圖』☆FSI的為什么能省油？1、 發(fā)動(dòng)機(jī)在低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)和高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，對(duì)供油量的要求是不同的，較少的供油就可以維持低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，如果能盡量減少低負(fù)荷時(shí)的供油，就可以達(dá)到省油的目的。2、 但供油減少到一定的時(shí)候，雖然燃燒后產(chǎn)生的能量能夠維持發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，但由于汽油的濃度太低了，普通方式下火花塞是無法將混合氣點(diǎn)燃的。3、 分層燃燒解決了這個(gè)問題，它的原理就是讓缸內(nèi)汽油濃度不是保持一致，而是在火花塞附近的混合氣濃度較大，能夠被點(diǎn)燃，進(jìn)而再點(diǎn)燃其余濃度較低的混合氣。4、 具體能省多少油，看看空燃比就可以知道大概了，普通發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比是14.7:1,大眾的FSI可以做到65:1，當(dāng)然，這些都是在低負(fù)荷時(shí)采用的方式，在高負(fù)荷的時(shí)候仍讓是均勻燃燒，和普通發(fā)動(dòng)機(jī)一樣。5、對(duì)于經(jīng)常在城市里開車的來說，省油還是比較明顯的，據(jù)大眾的宣傳，可以省油10%。

☆FSI燃油分層噴射是如何實(shí)現(xiàn)的?1、 在活塞的頂面有設(shè)計(jì)有凹槽，使得活塞在上下運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，能使缸內(nèi)產(chǎn)生渦流。2、 噴油嘴二次噴油，在整個(gè)活塞行程中并不是只噴射一次，在進(jìn)氣行程中先進(jìn)行第一次噴射，使汽缸內(nèi)充滿燃油混合物，再在壓縮行程即將終了，但是卻在即將點(diǎn)火之前時(shí)進(jìn)行第二次噴射，此時(shí)的噴射就是為燃油分層而進(jìn)行的。3、 提高壓縮比，這樣有助于形成強(qiáng)勢(shì)渦流，并且缸內(nèi)溫度也隨之提高，有助于稀燃。在大眾FSI的這種分層技術(shù)中，噴油嘴的位置，汽缸的壓縮比以及活塞頂部凹槽的形狀都是經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行匹配的，才能在一定的行駛工況下產(chǎn)生適量的渦流，既而進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆謱??！頕SI為何到國內(nèi)會(huì)縮水？除了大眾與奧迪系列車型之外，使用分層燃燒技術(shù)的還有三菱他們的GDI發(fā)動(dòng)機(jī)的車型,到現(xiàn)在還沒有一款在國內(nèi)正式銷售。為什么這些現(xiàn)今的技術(shù)無法運(yùn)用在國內(nèi)車型上呢？原因何在？『歐洲市場(chǎng)的高爾夫6代車型已經(jīng)采用了FSI技術(shù)』其實(shí)別看分層燃燒顯得很容易，其實(shí)很多部件都是科技含量很高的，像油泵、油嘴、活塞等等，沒有過硬的技術(shù)，分層燃燒都是不可能實(shí)現(xiàn)的。另外，使用分層燃燒技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比都較高，性能方面對(duì)所需的燃油品質(zhì)也要求較高，對(duì)于國內(nèi)來說普及起來還有很大的阻礙。再者，由于中國的油品中含硫量高，需要催化轉(zhuǎn)化裝置來處理油品中較高含量的硫，從而導(dǎo)致NOx也就是氮氧化物排放很大，NOx氮氧化物對(duì)臭氧層和森林植被的破壞性很大而且還是酸雨的始作俑者。所以這也是廠商方面遲遲不