缸內直噴(FSI)
缸內直噴是將燃油噴嘴安裝在缸內,將燃油直接噴入缸內與進氣混合。因為燃油噴嘴是通過缸內直噴的方式安裝在缸內的,所以燃油是直接噴入缸內并與進氣混合的。噴射壓力進一步提高,使燃油霧化更加細致,真正實現了噴射與進氣混合的精確比例控制,消除了缸外噴射的缺點。同時,噴嘴位置、噴霧形狀、進氣流量控制和活塞頂形狀的特殊設計,使油氣在整個氣缸內充分均勻混合,使燃油充分燃燒,能量轉換效率更高。
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;傳統(tǒng)汽油機是通過計算機采集凸輪的位置和發(fā)動機的相關工況,然后控制噴油器向進氣歧管噴射汽油。但由于噴油器距離燃燒室有一定距離,汽油和空氣的混合受進氣流量和氣門開閉的影響較大,微小的機油顆粒會吸附在管壁上,所以希望噴油器能直接將燃油噴入氣缸。
;FSI是大眾集團為改善傳統(tǒng)汽油機油不足而開發(fā)的缸內直噴技術。先進的直噴汽油機采用類似柴油機的供油技術,通過活塞泵提供所需的100bar以上的壓力,向位于氣缸內的電磁噴油器供應汽油。然后計算機控制噴油器在最合適的時間將燃油直接噴入燃燒室,其控制精度接近毫秒級。關鍵是要考慮噴射器的安裝,氣缸上部一定要留有一定的空間。因為氣缸的頂部已經布置有火花塞和多個氣門,這是非常緊湊的,所以它布置在進氣門側附近。由于增加了噴油器,對設計和制造的要求相當高。如果布局不合理,制造精度達不到要求,剛度不足甚至漏氣,只會得不償失。此外,FSI發(fā)動機對燃油質量有更高的要求。目前國內的油品可能很難滿足FSI發(fā)動機的要求,所以一些配備FSI的進口高爾夫球對發(fā)動機的水土并不滿意。
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另外,FSI技術采用兩種不同的噴油模式,即分層噴油模式和均勻噴油模式。當發(fā)動機低速或中速運轉時,采用分層燃油噴射模式。此時節(jié)氣門處于半開狀態(tài),空氣從進氣管進入氣缸,撞擊活塞頂部。由于活塞頂部的特殊形狀,在火花塞附近形成預期的渦流。當壓縮過程即將結束時,少量燃油從噴油器中噴出,形成可燃氣體。這種分層噴油方式可以充分提高發(fā)動機的經濟性,因為在低速低負荷時,除了火花塞周圍是高濃度的空燃混合氣,燃燒室其他部位只需要高濃度的空燃混合氣,FSI使其非常接近理想狀態(tài)。當節(jié)氣門全開,發(fā)動機高速運轉時,大量空氣高速進入氣缸,形成強烈渦流,與汽油混合均勻。從而促進燃料的充分燃燒,提高發(fā)動機的功率輸出。電腦根據發(fā)動機的工況不斷改變噴油方式,始終保持最合適的供油方式。燃料的充分利用不僅提高了燃料的利用效率和發(fā)動機的輸出,而且改善了排放。
缸內直噴的優(yōu)勢
;燃油供給系統(tǒng)缸內直噴設計的最大優(yōu)點是燃油以非常高的壓力直接噴入燃燒室。因此,除了噴油器的結構和位置不同外,它與傳統(tǒng)的燃油供給系統(tǒng)不同,在油氣的霧化和混合效率方面也更加優(yōu)異。此外,各種電子控制技術
空燃比達到40:1
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