大众14TSI发动机直喷技术的应用

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大众14TSI发动机直喷技术的应用

作者：陈顺球

来源：《中国新技术新产品》2017年第12期

摘要：TSI涡轮增压直喷汽油发动机的研发到应用充分地体现出该发动机的性能强悍、环保以及节能等优点，该发动机使用的涡轮增压还有直喷的技术，对其工作效率有着非常明显的提升，最为重要的是这不仅仅使发动机功率提高，更有效地节省了用户对于燃油经费上的支出。该发动机作为大众汽车中极为先进的发动机之一，TSI发动机可以说是发动机小型化的领头羊，更是未来发展的大趋势所在。

关键词：大众；1.4TSI；发动机；涡轮增压

中图分类号：U464 文献标识码：A

随着大众汽车的技术越发完善，大众汽车所选择的发动机也随着其不断发展而在进步，其发动机的工作模式，从最古老的多气缸喷射以及喷射后一个单点逐渐发展到现阶段的多点缸内喷射。就现阶段汽车的引擎排列中，缸汽油直喷式发动机可以说始终排在前列。其原因就是这种发动机不但性能非常好，燃油的损耗也更加的少，最重要的一点，就是普通的汽车例如高尔夫也可以使用该发动机。

1.大众1.4TSI发动机

1.4TSI发动机整个发动机的发展历程中，可以说占据了很大的一部分，不仅仅是其自身的性能，更重要的一点，是其可以和大众大部分品牌车完美的融合，其两者间的输出以及所能达到的效果都非常好。

新的理念“瘦身设计”在大众汽车内部出现后，引起了非常大的反响，其可以使得发动机的功率在理论指导还有稳定性上以及经济适用情况上，还有最重要的安全性能上，都得到了使用者非常好的反响。1.4TSI发动机在原有型号上进行以现阶段先进的技术进行改造并组装测试，其效果非常的明显，优势清晰明了，和同级别的发动机对比，有着自身的强项。从1.4TSI和

原1.4MPI发动机数据对比不难发现，在排量以及气缸数和缸心距以及行程还有缸径这些都相同的情况下，1.4PMI的功率只有55kW/4750r/min、最大扭矩只有130N·m/3250r/min，而

1.4TSI发动机的功率可以达到惊人的96kW/5000r/min、最大扭矩达到220N·m/3500 r/min。

1.4TSI发动机早在2006年就应用在高尔夫GT海外版车型上，5000r/min是当时这款发动机最大的亮点，就当时环境来看，该发动机工作的方式，就是对新型发动机的参数进行分析，除却最高转数外，该发动机最大扭矩也是达到了惊人的220N·m/3500r/min；这一点相对原有的发动机来看，高了不是一星半点，但也并非没有缺点，这种双增压器组装也提高了成本，即使就现阶段来看，该汽车发动机还是很受欢迎，速腾以及迈腾还有朗逸等车型都在使用中。

浅谈汽油发动机直喷技术

浅谈汽油发动机直喷技术 浅谈汽油发动机直喷技术 摘要：缸内直喷技术与采用歧管喷射的汽油发动机同期逐步发展，后来尘封，上世纪九十年代，油价高企和环保的要求越来越严格，而直喷燃烧效率很高，非常省油，它开始回归，渐渐成为主流。本文先介绍了汽油机缸内直喷技术的发展历史和技术的特点。研究了FSI 发动机分层燃烧模式、均质稀燃模式和均质燃烧模式。还介绍了国内汽车市场汽油机直喷技术的应用。未来随着科技的发展，国内的油品改善，缸内直喷汽油机有可能成为汽车标配。 关键词：缸内直喷 FSI 分层燃烧匀质燃烧应用 引言 与采用歧管喷射的汽油发动机同期逐步发展的，后来尘封的缸内直喷技术，由于油价高企和环保的要求越来越严格，而直喷燃烧效率很高，非常省油于上世纪九十年代，开始回归，现在渐渐成为主流。缸内直喷汽油机喷嘴被布置在气缸内，汽油直接喷入缸内与空气混合，为改善燃油雾化，喷射压力也相应提高，对喷油控制更精确，并且消除了缸外喷射的缺点。同时，燃油和空气在缸内混合充分、均匀是通过特别的结构设计来保证，它的燃油燃烧充分，热效率更高。当然，缸内直喷发动机也有局限性，易受汽油和机油质量的好坏影响。 一、汽油发动机缸内直喷技术的历史 1917年缸内直喷汽油发动机便被研发出来，被装配到军用快艇，由于不能解决过热的问题，试验结果没能令人满意。在接下来的20年里，这项技术在不断完善的过程，其可行性已被证实，它主要应用于航空领域，德国的一些公司，如宝马，奔驰，博世，西门子也投入了研发实力。1951年，博世在法兰克福汽车展上展示了其用于二冲程 Gutbrod Superior 600 车型的汽油缸内直喷系统。同年Goliath 在其GP700车型上配备相同的喷射系统，并于1953年至1955年期间进行量产。世界上第一辆采用缸内直喷四冲程汽油发动机的跑车奔驰300SL于1955年诞生，经过对比试验这种发动机很省油，最大功

汽车发动机缸内直喷技术-毕业论文

XX大学 本科毕业设计(论文) 题目: 汽车发动机缸内直喷技术学生姓名： 学号: 专业: 年级： 指导教师： 教务处制

目录 摘要?错误!未定义书签。 1前言 ···············································································错误!未定义书签。2缸内直喷发动机的特点 ··················································错误!未定义书签。３缸内直喷发动机混合气形成的原理?错误!未定义书签。 3.1 分层燃烧································································错误!未定义书签。 3．2 均质稀燃?错误!未定义书签。 3.3均质燃烧 ······························································错误!未定义书签。４缸内直喷发动机燃油喷射系统的结构····························错误!未定义书签。 4.１系统概述?错误!未定义书签。 4．2 进气系统?错误!未定义书签。 4.3 喷油系统?错误!未定义书签。 5大众1.８TSI发动机数据流分析?错误!未定义书签。 6 故障案例分析 (16) 6．1 途观发动机故障灯亮 ············································错误!未定义书签。 6.2途观无法启动·························································错误!未定义书签。总结?错误!未定义书签。 谢辞?错误!未定义书签。 参考文献············································································错误!未定义书签。 ?汽车发动机缸内直喷技术 摘要 大众轿车在国内首先采用了ＦSI发动机技术,采用该项技术的发动机具有节能，高效,低排放的优点,已成为车用汽油发动机一个十分重要的发展方向。本

汽车缸内直喷技详解

汽车缸内直喷技详解

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汽车缸内直喷技术详解 对于一台汽油发动机来说，将汽油送入汽缸，并与空气混合，再使油气混合物充分燃烧才能获得强大的动力，因此油气混合技术也是发动机的关键之一。在经历了化油器、单点电喷、多点电喷技术阶段之后，油气混合技术终于进入了直喷时代，越来越多的车型开始采用直喷发动机，那么直喷发动机的技术关键 点都有哪些呢？下面就为大家逐一解析。 高压喷油系统 高压喷油系统可以说是直喷发动机最关键的系统，与以前油气在进气歧管内混合，然后被负压吸入发动机不同，直喷发动机是用高压喷油嘴将燃油喷入汽缸，由于汽缸内压力已经很大，因此需要喷油系统具备更大的压力。

高压喷油系统主要可以分为发动机控制模块（ECM）、高压油轨、高压油泵和喷油嘴四部分，其中ECM主要采集发动机数据，按照预定程序控制喷油时机和喷油量，从而实现最高燃烧效率；而高压油泵则主要负责燃油的加压，高压油轨主要起均衡各喷油嘴喷射压力的作用，而最终的喷油任务则由喷油嘴来执行。 此外，还有多个传感器提供燃油压力等信息，确保整个系统的高效率。

ECM（或称ECU）不仅是直喷发动机的关键部分，也是所有技术较新的内燃机的重要组成部分，这个部分涉及到芯片、执行器、软件等多个环节，其中任何一个环节缺失都无法实现量产装车。目前ECM技术还是为国外企业所把持，在技 术上已经比较成熟。

部分自主品牌虽然也初步具备了ECM的制造能力，但是在软件的匹配、执行器的可靠性等环节还有不少问题尚待解决，不过就跟变速器技术一样，这样的关键技术一旦取得突破，自主品牌厂商将受益匪浅。 高压油泵则是燃油加压的关键环节，在低压油泵将燃油送到高压油泵之后，高压油泵可以将汽油加压到十余兆帕的压力（这是普通汽油泵压力的三四十倍），并将其送入油轨。高压油泵通常是由凸轮轴带动，内部则有双头或者三头凸轮加压（如福特ECOBOOST系列发动机的“9号凸轮”）。

汽车缸内直喷技术详细讲解

汽车缸直喷技术详解 对于一台汽油发动机来说，将汽油送入汽缸，并与空气混合，再使油气混合物充分燃烧才能获得强大的动力，因此油气混合技术也是发动机的关键之一。在经历了化油器、单点电喷、多点电喷技术阶段之后，油气混合技术终于进入了直喷时代，越来越多的车型开始采用直喷发动机，那么直喷发动机的技术关键 点都有哪些呢？下面就为大家逐一解析。 高压喷油系统 高压喷油系统可以说是直喷发动机最关键的系统，与以前油气在进气歧管混合，然后被负压吸入发动机不同，直喷发动机是用高压喷油嘴将燃油喷入汽缸，由于汽缸压力已经很大，因此需要喷油系统具备更大的压力。

高压喷油系统主要可以分为发动机控制模块（ECM）、高压油轨、高压油泵和喷油嘴四部分，其中ECM主要采集发动机数据，按照预定程序控制喷油时机和喷油量，从而实现最高燃烧效率；而高压油泵则主要负责燃油的加压，高压油轨主要起均衡各喷油嘴喷射压力的作用，而最终的喷油任务则由喷油嘴来执行。 此外，还有多个传感器提供燃油压力等信息，确保整个系统的高效率。

ECM（或称ECU）不仅是直喷发动机的关键部分，也是所有技术较新的燃机的重要组成部分，这个部分涉及到芯片、执行器、软件等多个环节，其中任何一个环节缺失都无法实现量产装车。目前ECM技术还是为国外企业所把持，在技术 上已经比较成熟。

部分自主品牌虽然也初步具备了ECM的制造能力，但是在软件的匹配、执行器的可靠性等环节还有不少问题尚待解决，不过就跟变速器技术一样，这样的关键技术一旦取得突破，自主品牌厂商将受益匪浅。 高压油泵则是燃油加压的关键环节，在低压油泵将燃油送到高压油泵之后，高压油泵可以将汽油加压到十余兆帕的压力（这是普通汽油泵压力的三四十倍），并将其送入油轨。高压油泵通常是由凸轮轴带动，部则有双头或者三头凸轮加压（如福特ECOBOOST系列发动机的“9号凸轮”）。

汽油机缸内直喷技术发展的分析与研究

研究生课程考试成绩单 （试卷封面） 任课教师签名： 日期： 注：1. 以论文或大作业为考核方式的课程必须填此表，综合考试可不填。“简要评语”栏缺填无效。 2. 任课教师填写后与试卷一起送院系研究生秘书处。 3. 学位课总评成绩以百分制计分。

目录 汽油机缸内直喷技术研究与发展 (1) 1简介 (1) 2 缸内直喷技术特点 (1) 2.1分层燃烧缸内直喷汽油机 (2) 2.2匀质混合燃烧缸内直喷汽油机 (3) 3 GDI发动机的技术现状 (4) 3.1燃油供给和喷射系统 (4) 3.2喷射模式 (5) 3.3燃烧系统 (5) 3.3.1“喷束引导法”(spray-guided system) (6) 3.3.2 “壁面引导法”(wall．guided system) (6) 3.3.3 “气流引导法”(flow-guided system) (6) 3.4缸内空气运动的组织 (6) 4 GDI发动机目前存在的问题 (7) 4.1 排放问题 (7) 4.2催化器问题 (7) 4.3积炭问题 (7) 4.4喷油器问题 (7) 4.5控制策略问题 (7) 5今后GDI技术研究开发方向 (8) 5.1降低NOx排放的技术 (8) 5.2二次燃烧技术 (8) 5.3二次混合技术 (9) 5.4均质混合压燃技术 (9) 6 GDI技术的发展前景 (9) 参考文献 (10)

汽油机缸内直喷技术研究与发展 100177唐文来 指导教师王鸿翔 摘要： 本文通过实例介绍了汽油机缸内直喷(GDI)技术的发展背景、技术特点、技术现状、目前面临的难题以及今后技术研究工作的重点，指出了排放的控制措施将成为决定其推广实用的关键因素。最后对汽油机缸内直喷新技术的发展，进行了展望。 关键词：汽油机缸内直喷排放 1简介 随着石油资源越来越紧缺，人们对汽车的燃油经济性要求也越来越高，为此，一种新型的汽油机燃烧方式应运而生，即发动机稀薄燃烧技术，而实现稀薄燃烧的理想方式是缸内直喷分层喷油，即缸内直喷（GDI）。直喷式发动机是在气缸内喷注汽油，将喷油器安装在燃烧室内，将汽油直接喷注在气缸燃烧室内，空气则通过进气门进入燃烧室与汽油混合成混合气被点燃做功，这种形式与直喷式柴油机相似，因此，缸内喷注式汽油发动机是将柴油机的形式移植到汽油机上的一种重大创举。 上世纪50年代，德国就研制了直喷二冲程汽油机，但由于当时内燃机制造技术和电控水平较低，其性能和排放并不理想。90年代后，缸内直喷汽油机的研究有了快速发展。缸内直喷汽油机改变了混合机理。可采用稀薄分层燃烧技术，有效地降低HC等排放。直喷方式的油滴蒸发依靠空气吸热而非壁面吸热，降低了混合气温度和体积，可降低爆燃倾向，提高发动机压缩比。此外，GDI汽油机还具有瞬态响应好，易于实现精确的空燃比控制，具有快速的冷起动和减速快速断油能力等特点。 缸内直喷式发动机的空燃比达到40:1，具有节省燃油、减少废气排放、提升动力性能，减少发动机震动、喷油精度的提高、发动机更耐用等优点，目前各汽车制造企业纷纷推出了各自的缸内直喷发动机，如大众公司的FSI（燃油分层喷射）、通用公司的SIDI（点燃式直喷）、丰田公司的D—4S、宝马公司的HPI（高压直喷）、三菱公司的GDI（汽油缸内直喷）、保时捷的DFI（直接燃油喷射）等。这些缸内直喷式汽油机各有自身的特点，技术先进，都明显优于进气道喷射汽油机。 2 缸内直喷技术特点 缸内直喷汽油机是以传统电控喷射系统为基础，进行结构和控制技术的优化，使得混合气的形成与燃烧过程得到改善。

现代缸内直喷汽油机的燃油系统与维修

现代缸内直喷汽油机的燃油系统及维修 缸内直喷汽油机己被各大汽车制造商普遍采用，尤其是大众汽车公司近两年在国内销售的新车己大部分采用TSI发动机，即涡轮增压缸内直喷汽油机。国内各汽车杂志都曾详尽地介绍过缸内直喷汽油机燃油系统的结构和工作原理，但由于此项技术发展很快，那些文章上很多内容己不符合当前实际。本文以大众TSI发动机和通用SIDI 发动机为例介绍目前实际装车用的缸内直喷汽油机的燃油系统结 构、工作原理特点和维修注意事项。 目前实际装车用的缸内直喷汽油机的低压燃油系统和高压燃油系统都采用按需调节燃油系统，参见图1。所用的缸内直接喷射都取消了“分层”充气工作模式(压缩行程喷射、稀混合汽)，只有“均质”一种模式(进气行程喷射、λ=1的混合汽)。这样可以不使用昂贵、且易损坏的存储型氮氧化物催化转化器，也能使排放达标。 一、低压燃油系统 1.低压燃油系统结构 与传统的进气道燃油喷射系统相比，其低压油路增加了燃油泵门控开关、燃油低压压力传感器G410、油泵控制单元J538。

燃油低压压力传感器采用传统三线式压力传感器。 燃油泵门控开关能使打开驾驶员侧车门时燃油泵即开始工作，车门开关信号被送至发动机控制单元，燃油泵被触发2s。燃油泵提前工作是为了迅速建立高压以缩短启动时间。 有些汽车还具有碰撞燃油切断装置，它是通过燃油泵继电器断开燃油泵。 2.按需调节低压油路 低压油路在发动机工作时仅保持0.4MPa油压，以节电。在易汽阻状态则使油压保持在0.5MPa。然而，发动机工作时燃油消耗是不固定的，因此燃油低压压力传感器时刻将燃油压力信号发送发动机控制单元，发动机控制单元根据此信号向燃油泵控制单元发送一个有20Hz频率的脉冲宽度调制信号。燃油泵控制单元根据这个指令，为电动燃油泵送去的脉冲宽度调制电流，形成闭环控制。换言之，此时燃油泵上的电压不是12V，而是由脉冲宽度调制电流产生的较低的有效电压。即燃油泵转速是受控可变的，不需要燃油压力调节器，输出油压也保持在0.4MPa。 应注意，图1中燃油泵上的回油管不是用于低压燃油系统的，它是仅用于高压燃油系统的。低压燃油系统都采用无回油式的 二、高压燃油系统 1.高压油路系统结构 第二代高压泵高压油路系统如图2所示，它由高压泵、燃油压力调节阀、燃油压力传感器、燃油分配管、喷油器、压力限制阀及低压回油燃油管等组成。

汽油机缸内直喷技术分析解析

汽油机缸内直喷技术 学院**********院 专业车辆工程 班级10040208 学号1004020533 姓名***

目录 1 GDI技术的发展 (1) 2 GDI技术的发展前景 (2) 3 GDI发动机的技术现状 (4) 3.1 燃油供给和喷射系统 (4) 3.2喷射模式 (6) 3.3燃烧系统 (6) 3.3.1“喷束引导法”(spray-guided system) (6) 3.3.2 “壁面引导法”(wall．guided system) (7) 3.3.3 “气流引导法”(flow-guided system) (7) 4今后GDI技术研究开发方向 (7) 4.1降低NOx排放的技术 (7) 4.1.1稀燃催化器 (7) 4.1.2废气再循环 (8) 4.2二次燃烧技术 (9) 4.3二次混合技术 (9) 4.4均质混合压燃技术 (9) 5 GDI发动机目前存在的问题 (10) 5.1 排放问题 (10) 5.2催化器问题 (11) 5.3积炭问题 (11) 5.4喷油器问题 (12) 参考文献： (13)

摘要 本文详细介绍了汽油机缸内直喷(GDI)技术的发展历程、技术特点、亟待解决的问题及今后研究工作的重点。指出了排放的控制措施将成为决定其推广实用的关键因素。最后对汽油机缸内直喷技术的发展进行了展望。 关键词：汽油机缸内直喷排放 1 GDI技术的发展 上世纪50年代，德国研制出了二冲程直喷汽油机，限于当时机械制造技术和电控水平较低，其性能和排放并不理想。90年代后，缸内直喷汽油机的研究有了较大的进展。缸内直喷汽油机改变了预混合汽油机的混合机理，可采用稀薄分层燃烧技术，降低HC等有害排放。直喷方式的油滴蒸发主要依靠空气吸热而非壁面吸热，降低了混合气温度和体积，可降低爆燃倾向，提高发动机压缩比。此外，GDI 汽油机还具有瞬态响应好，易于实现精确的空燃比控制，具有快速的冷起动和减速快速断油能力等特点。这些方面GDI汽油机都明显优于进气道喷射汽油机。为此许多外国汽车公司和研究机构都成功开发出了自己的GDI发动机机型。1996年，日本的三菱公司率先采用立式进气道与弯曲顶面活塞。在进气行程中吸入的空气通过立式进气道被吸入气缸，形成强烈的滚流。喷射的燃油经曲面形的燃烧室壁面引导被送到位于气缸中央的火花塞附近，形成稳定的燃烧。开发的汽油直喷发动机应用于运动型轿车Galant上，其油耗和二氧化碳的排放

汽车发动机直喷技术成熟吗

无意间在网上看到一篇帖子，关于奥迪直喷分层燃烧（fsi）发动机的积碳问题，楼主把罪魁祸首指向了直喷技术。虽然不敢苟同全部观点，不过也算说得极有道理，现在拿来分享一下。 -----------------------------------------------------------------------------------------------华丽的分界线 这个是转自audizine上面很热的一个英文帖子，有兴趣的朋友可以去看原版的故事。。。。 故事的主角是两部4.2FSI RS4 的引擎。一部来自澳洲的车主，一部来自美国TX的车主。参与者就更广泛了，有业余车友，还有APR专业改装师傅和audi的技师. 话说09年10月31日第一部澳洲RS4的车主去做DYNO发现车子在6000-8000转的时候动力损失严重，对于420hp的引擎轮上只有263hp。并且时常伴有爆震的pingping声。车子里程28000英里。于是求助于其他的车友。后来根据其他车友的建议去检查了正时，结果发现，点火器提前角在6000RPM的时候只有9-15度（正常应该在30-40）。在排除了劣质汽油的情况下有高手分析是积碳造成的。车主进一步检查了喷油嘴，火花塞等部件未发现特殊异常。

于是车主11月的某一天将车子送去dealer做了未拆开引擎的积碳清理，车主感觉好一点儿。后来在另一个车主信任的改装店拆开了引擎的进气。于是。。。。。。看图

右边一个清洁过

清洁完成

近观。干净了。。。 由于外国人工很贵，此次清洁花费车主1500-2000澳元约1000-1500美元。车子动力恢复，换车主的话说：now there is a significant power surge from about 5.5k rpm and can only be described like having turbo's. ---------------------------------------------------------------------------------------- 另一个故事发生在稍晚些时候09年12月27。美国特克萨斯一位RS4车主，40500英里。这位更牛的是，自己拆来清理。同样是积碳。。。。照片随便上两张，帖子内有更多图片。。。。

燃油直喷技术发动机一览

介绍完混合动力车型，让我们来进一步了解最新的技术名词，比如这里要讨论的燃油直喷发动机，为了让汽车引擎达到更强的输出与更高的燃油经济性，各家车厂一直致力于新科技的开发，而除了相当广为人知的气门技术、增压手段之外，近年来又流行起了缸内直喷技术，并得到各家车厂的青睐。究竟这译自于“Direct Injection”的新玩意与目前广泛使用于量产车引擎供油系统中的进气歧管油气混合技术Multi-Point Injection有何不同，其技术特色到底如何呢？ 在构造上，传统多点喷射系统的喷油嘴是位于进气歧管前方，在引擎需要供油时，由计算机计算出最佳的供油量并与进入引擎的空气混合后，经由进气阀门到达汽缸内部，并进行压缩、爆炸等动作。至于缸内直喷系统，则是将喷油嘴置于汽缸内部，其特色在于引擎燃油的取得不需要经过气门的开启，而能够藉由计算机主动控制喷油时间、压力与喷射量。与传统喷射系统相较，缸内直喷不受限于传统机械构造的进气方式，而且能够依照引擎所需随时调整空燃比例等特点，均使其表现拥有无限的想象空间。 图为燃油直喷系统 众所皆知，内燃机在一般工作状态中所需的理想油气比例为1：14.7，这种调配是传统化油器的专长，不论天候、温度，永远进行着一成不变的工作。然而在少数状态下如冷车启动、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。至于喷射供油系统，则相对显得智能许多，其中枢系统会随时侦测引擎温度、进气流量、转速变化、震动状况，并依

照实际需求调整供油量与点火时间，因此在动力输出、燃油经济与排污表现上可以取得相当不错的平衡。 但是由于引擎构造的先天限制，喷射引擎所吸进油气的时间只有在气门开启状态下才能进行，故行车计算机所能控制的因子其实也相当有限。直到缸内直喷系统问世后将喷油嘴内移到汽缸内部后，才开启了全新的视野，其能直接由计算机主动决定喷油时机与份量，至于气门则仅看管“纯空气”的进入时程，两者则是在进入到汽缸内才进行混合的动作。 也由于油、气的混合空间、时间都相当短暂，故缸内直喷系统的喷油嘴必须辅以高增压系统，以大幅提高燃油的喷射压力与效率，并达到高度雾化的效果，期有更佳的混合表现。此外，缸内直喷系统的燃烧室、活塞也大多具有特殊的导流槽，以供油气在进入燃烧室后能够产生气旋涡流，藉以提高混合油气的雾化效果与燃烧效率。 在构造改变之后，供油动作已完全独立于进门与活塞系统之外，中央计算机也因而拥有更多的主导权。于是乎，超乎传统喷射理论的稀薄燃烧与更多元的混合比便得以发生。 在稳定行进或低负载状态下，采用缸内直喷设计的引擎得以进入Ultra lean(精实)模式。在此设定下，引擎于进气行程时只能吸进空气，至于喷油嘴则在压缩行程才供给燃料，以达到节约效果。根据实际测试，其最高能达到1：65的油、气比例，除了节能表现相当惊人，整体动力曲线也能够维持在相当高的平顺程度。然而本模式由于会产生相当大量的NOx(硫化物)与高温气体，所幸在近期由于技术与材料科学的突破，故也已得到相当程度的解决。

发动机缸内直喷原理解析

发动机缸内直喷原理解析 随着对能源和环保的要求日趋严格，发动机也要不断升级进化，才能满足人们的需求。如时下的“缸内直喷”、“分层燃烧”、“可变排量”等名词相信大家并不陌生，到底它们的工作原理是怎样的？下面我们一起来了解一下吧。 ● 活塞、曲轴是最“累”的？ 发动一运转，活塞的“头上”就要顶着高温高压，不停地做高速上下运动，工作环境非常严苛。可以说活塞是发动机“心脏”，因此活塞的材质制作精度都有着很高的要求。

而被活塞踩在“脚下”的曲轴也不好受，要不停地做高速旋转运动。曲轴每分钟要旋转数千次，肩负着带动机油泵、发电机、空调压缩机、凸轮轴等机构的艰巨任务，是发动机动力的中转轴，因此它也比较“壮”。 ● 直线运动如何变旋转运动？ 我们都知道，气缸内活塞做的是上下的直线运动，但要输出驱动车轮前进的旋转力，是怎样把直线运动转化为旋转运动的呢？其实这个与曲轴的结构有很大关系。曲轴的连杆轴与主轴是不在同一直线上的，而是对立布置的。 这个运动原理其实跟我们踩自行车非常相似，我们两个脚相当于相邻的两个活塞，脚踏板相当于连杆轴，而中间的大飞轮就是曲轴的主轴。我们左脚向下用力蹬时（活塞做功或吸气向下做运动），右脚会被提上来（另一活塞压缩或排气做向上运动）。这样周而复始，就有直线运动转化为旋转运动了。 ● 发动机飞轮为什么这么大？ 都知道活塞的四个行程中，只有一次是做功的，进气、压缩、排气三个行程都需要一定的力量支持才能顺利进行，而飞轮在这个过程中就帮了很大的忙。

飞轮之所以做得比较大，主要是为了存储发动机的运动能量，这样才能保证曲轴平稳的运转。其实这个原理跟我们小时候的陀螺玩具差不多，我们用力旋转后，它能保持相当长时间的转动。 ● 发动机的排量、压缩比 活塞从上止点移动到下止点所通过的空间容积称为气缸排量；发动机所有气缸排量之和称为发动机排量，通常用升（L）来表示。如我们平时看到的汽车排量，1.6L、2.0L、2.4L等等。其实气缸的容积是个圆柱体，不太可能正好是整升数的，如1998mL、2397mL等数字，可以近似标示为2.0L、2.4L。 压缩比，即发动机混合气体被压缩的程度，气缸总容积与压缩后的气缸容积（即燃烧室容积）之比来表示。为什么要对气缸的混合气体压缩呢？这样可以让混合气体更容易、更快速的完全燃烧，从而提高发动机的性能和效率。 ● 什么是可变排量？如何改变排量的？ 通常为了获得大的动力，需要把发动机的排量增大，如8缸、12缸发动机动力就非常强劲。但付出的代价就是油耗增加。尤其是在怠速等工况不需要大动力输出时，燃油就白白浪费掉了，而可变排量就可以很好地解决矛盾。

汽车缸内直喷技术详解

汽车缸内直喷技术详解 对于一台汽油发动机来说，将汽油送入汽缸，并与空气混合，再使油气混合物充分燃烧才能获得强大的动力，因此油气混合技术也是发动机的关键之一。在经历了化油器、单点电喷、多点电喷技术阶段之后，油气混合技术终于进入了直喷时代，越来越多的车型开始采用直喷发动机，那么直喷发动机的技术关键 点都有哪些呢下面就为大家逐一解析。 高压喷油系统 高压喷油系统可以说是直喷发动机最关键的系统，与以前油气在进气歧管内混合，然后被负压吸入发动机不同，直喷发动机是用高压喷油嘴将燃油喷入汽缸，由于汽缸内压力已经很大，因此需要喷油系统具备更大的压力。

高压喷油系统主要可以分为发动机控制模块（ECM）、高压油轨、高压油泵和喷油嘴四部分，其中ECM主要采集发动机数据，按照预定程序控制喷油时机和喷油量，从而实现最高燃烧效率；而高压油泵则主要负责燃油的加压，高压油轨主要起均衡各喷油嘴喷射压力的作用，而最终的喷油任务则由喷油嘴来执行。 此外，还有多个传感器提供燃油压力等信息，确保整个系统的高效率。

ECM（或称ECU）不仅是直喷发动机的关键部分，也是所有技术较新的内燃机的重要组成部分，这个部分涉及到芯片、执行器、软件等多个环节，其中任何一个环节缺失都无法实现量产装车。目前ECM技术还是为国外企业所把持，在技 术上已经比较成熟。

部分自主品牌虽然也初步具备了ECM的制造能力，但是在软件的匹配、执行器的可靠性等环节还有不少问题尚待解决，不过就跟变速器技术一样，这样的关键技术一旦取得突破，自主品牌厂商将受益匪浅。 高压油泵则是燃油加压的关键环节，在低压油泵将燃油送到高压油泵之后，高压油泵可以将汽油加压到十余兆帕的压力（这是普通汽油泵压力的三四十倍），并将其送入油轨。高压油泵通常是由凸轮轴带动，内部则有双头或者三头凸轮加压（如福特ECOBOOST系列发动机的“9号凸轮”）。

谈直喷发动机的弊端

雾霾和积碳的元凶？谈直喷发动机的弊端 [汽车之家技术] 在2013年我们做了很多有关发动机奖项、新发动机等盘点类文章（详情请点击），在它们之中你会发现，能够入选的或新推出的发动机在某一方面技术的运用都保持了高度的统一，其中燃油喷射系统就是个典型的例子，无论是自然吸气发动机还是增压发动机，它们大多都会选用缸内直喷技术，经过一段时间的认知，这项技术的优势不言而喻，但事情总有两面性，这篇文章所要聊的就是缸内直喷技术的弊端，在看过之后，或许能让诸位对这个备受推崇的技术有个全新的认识。 首先要说的是，本文仅讨论缸内直喷汽油发动机，另外，文中会涉及到缸内直喷发动机和普通电喷（歧管喷射）发动机在尾气排放方面的讨论，尾气中的微粒含量是我们所关注的焦点，尽管如此，相比那些排放不合格的柴油车、工业排放等对环境的影响，一辆合格的装配缸内直喷汽油发动机的汽车对环境的影响是微不足道的。

● 历史：曾经生不逢时 省油、提高动力性能等都是缸内直喷技术能够给汽油发动机带来的好处，在此前的一些文章中我们都曾提到过（详情请点击），另外，考虑到大多读者对它的优势的认知程度，因此，在本篇文章中就不做过多赘述了，在进入正题之前，我希望能和大家简要的分享一段有关缸内直喷技术的历史，相信诸位在看过之后会不禁感叹，原来这一切在半个世纪前就已经安排好了。 ◆ 最初应用于军事

1917年，一台装有缸内直喷技术的汽油发动机被装配到军用快艇，但因压缩比太大（压缩比为10）引发了气缸工作温度过高的情况，进而导致了发动机出现严重问题，尽管在之后的改进中将压缩比降至6，但还是不能解决过热的问题，最终，试验结果没能令人满意。在之后的20年里，这项技术在不断改进的过程中其可行性被逐渐验证，那时主要应用于航空领域，我们熟悉的几家德国公司如宝马、奔驰、博世、西门子等均投入了研发力量。 ◆ 第一辆装配缸内直喷汽油发动机的量产车

汽油缸内直喷技术详解

汽油缸内直喷技术详解 对于一台汽油发动机来说，将汽油送入汽缸，并与空气混合，再使油气混合物充分燃烧才能获得强大的动力，因此油气混合技术也是发动机的关键之一。在经历了化油器、单点电喷、多点电喷技术阶段之后，油气混合技术终于进入了直喷时代，越来越多的车型开始采用直喷发动机，那么直喷发动机的技术关键点都有哪些呢？下面就为大家逐一解析。 高压喷油系统可以说是直喷发动机最关键的系统，与以前油气在进气歧管内混合，然后被负压吸入发动机不同，直喷发动机是用高压喷油嘴将燃油喷入汽缸，由于汽缸内压力已经 很大，因此需要喷油系统具备更大的压力。 『组成高压喷油系统的四个主要部分』 高压喷油系统主要可以分为发动机控制模块（ECM）、高压油轨、高压油泵和喷油嘴四部分，其中ECM主要采集发动机数据，按照预定程序控制喷油时机和喷油量，从而实现最高燃烧效率；而高压油泵则主要负责燃油的加压，高压油轨主要起均衡各喷油嘴喷射压力的作用，而最终的喷油任务则由喷油嘴来执行。BWCB全铸钢保温沥青泵此外，还有多个传感器提供燃油压力等信息，确保整个系统的高效率。 『一汽展示的动力总成上的ECM（右侧）』 ECM（或称ECU）不仅是直喷发动机的关键部分，也是所有技术较新的内燃机的重要组成部分，这个部分涉及到芯片、执行器、软件等多个环节，其中任何一个环节缺失都无法实现量产装车。目前ECM技术还是为国外企业所把持，在技术上已经比较成熟。部分自主品牌虽然也初步具备了ECM的制造能力，但是在软件的匹配、执行器的可靠性等环节还有不少问题尚待解决，不过就跟变速器技术一样，这样的关键技术一旦取得突破，自主品牌厂 商将受益匪浅。 『通用Ecotec系列2.0直喷发动机上所用的高压油泵，制造商为博世』 高压油泵则是燃油加压的关键环节，在低压油泵将燃油送到高压油泵之后，高压油泵可以将汽油加压到十余兆帕的压力（这是普通汽油泵压力的三四十倍），并将其送入油轨。高压油泵通常是由凸轮轴带动，内部则有双头或者三头凸轮加压（如福特ECOBOOST系列发动机的“9号凸轮”）。在高压油泵上还集成了电子油轨压力调节器（FRP），它是一个由ECM控制的电磁阀，ECM以脉冲宽度调制的方式控制油压调节器，油压调节器控制着高压燃油泵的进口阀，从而控制燃油压力，当驱动线路失效时，高压油泵进入低压模式，发 动机仍可LQB保温沥青泵应急运行。

电喷和直喷式发动机的区别

电喷和直喷式发动机的区别 最近看到有不少开挖机的朋友在询问，到底是直喷式发动机的挖机好，还是电喷式发动机的挖机好？ 说实话，关于这个话题我也不知该如何回答。我们咨询了一些用户，以及询问了厂家之后得出了一些观点，在这里和大家一同分享一下。相信您看完本文后会对直喷、电喷式发动机产品的优缺点，有一个自己的判断。 直喷式、电喷式发动机结构原理和工作特性 直喷式发动机和电喷式发动机，是目前工程机械设备中常用的2种发动机类型。它们各有不同的工作原理和特点。 从原理来讲，直喷式发动机是采用机械联动方式控制喷油的时间和喷油量，主要通过高压油泵来加压柴油，然后由机械式喷雾油嘴来雾化柴油。直喷发动机，其特点是机械控制喷油器的喷油时间和喷油量，喷油的压力小，雾化效果较差。 电喷式发动机分为单体泵式、电喷喷油器式，以及电控高压共轨式几种形式。就我们常见的柴油发动机来说，主要是以高压共轨技术为主。 高压共轨技术，是由高压油泵加压后形成高压蓄能轨，通过电脑ECU来控制喷油器上的电磁阀，根据各种传感器信号控制电磁阀的开启，以实现调节喷油时间和喷油量，甚至还能实现分段喷射，从而使柴油达到最佳的燃烧效果。电喷发动机是由电脑控制喷油器喷油的时间和喷油量，喷油压力大，雾化效果明显。 直喷式、电喷式发动机之间的不同之处： 1、油门开度控制的不同 直喷式发动机是由转速控制，是人手操控油门开度旋钮和人工选择动力模式开关来控制油门的开度，整体构造比较简单。 电喷式发动机由控制器检测出以下信号：油门开度旋转角度、动力模式开关、发动机转速、油泵压力转速、各个操作阀的先导操控油阀、挖掘机的工作模式，以及水温、油温等信号。然后，电脑ECU按照驾驶员的操作想法，根据不同的动力模式和工作方式，负载情况和操作情况来确定一个最佳的油门开度位置（即发动机最佳的转速值）。同时，电脑ECU还能控制油门开度的变化速率（即油门开度从一个角度变换到另一个角度的速度），让发动机能发挥出最佳的性能。 备注： 对于电喷式发动机来说，发动机油门开度的电子控制已经不再是人工开关选择的简单控制，它要充分了解发动机的特性和挖掘机工作时的负荷情况，进行智能化分析，并采用复的自动化控制，且需要依靠软件来实现绝大部分功能。然后，再经过控制器分析处理，给油门驱动马达发出相应的控制信号，从而进行油门开度的控制操作。 2、喷油器开启的不同 直喷式柴油发动机 直喷式发动机工艺成熟，产品残值率高（即直喷挖掘机用到最后时的价值），相对保值。缺点是由于柴油机的运转速度很高，其燃油喷射时间很短，只有千分之几秒，且在喷射过程中高压油管各处的压力随着时间和位置的变化而变化，而且由于柴油的可压缩性和高压油管中柴油的压力变化波动，就使得实际的喷油状态和喷油泵规定的柱塞供油规律有很大的差异。

缸内直喷技术

2014/2015 学年第1 学期 课程名称：车辆工程发展现状 课程代码：14000010 论文题目：缸内直喷技术应用及发展现状 学生姓名： 专业﹑学号：车辆工程 学院：机械学院 课程（论文）成绩： 课程（论文）评分依据（必填）： 任课教师签字： 日期：年月日

缸内直喷技术应用及发展现状 摘要：对汽油机缸内直喷技术的发展现状和应用前景进行了介绍，并分析了其工作过程中的关键技术环节，指出来制约其发展的主要原因和问题，并对其前景进行了展望。 关键词：汽油机；缸内直喷；燃油经济性；爆燃 Application and Development Situation Gasoline Direct Injection Technology Abstract:The status and prospects of development of gasoline direct injection technology was introduced, and analyzes its working process of the key technical aspects, pointing out that the main reason for the constraints and problems of its development, and its prospects were discussed. Key words:Gasoline engine；Direct injection；Fuel economy；Deflagration 1 引言 随着汽车给环境带来的排放污染和能源短缺问题日益严峻，世界各国对排放标准法规要求也愈加严格。我国于2013 年发布了国V排放标准并于近期审查通过了《乘用车燃料消耗量限值》第四阶段标准。由于目前中国汽油车占据相当大比例，所以在降低汽油车油耗和排放方面具有一定技术优势的缸内直喷技术的发展就显得尤为重要。汽油缸内直喷(GDI)是提高汽油机燃油经济性的重要手段，近些年来，以缸内直喷为代表的新型混合气形成模式的研究与应用极大地提高了汽油机的燃油经济性。据研究表明其燃油经济性可以提高15％左右，HC排放量可减少30％[1]。目前汽油机缸内直喷技术虽然已经比较成熟，但其在燃烧控制、燃油喷射、排放控制、增压技术等方面还需进行深入研究。 2 缸内直喷技术的发展过程及应用现状 缸内直喷技术诞生于20世纪20年代，最初应用于军事技术，直到20世纪

缸内直喷技术简介

汽油机缸内直喷技术 摘要：柴油发动机在近10年有了突飞猛进的发展，其性能已接近汽油机， 又以良好的经济性和耐用性著称，而汽油发动机主要是在进气系统做些文章而没有重大突破，看来今天也只有背水一战了,把汽油喷嘴从进气歧管调到了前线——燃烧室，纵身火海，真有我不下地狱谁下地狱的悲怆。 在1954年，第一辆匹配4 冲程汽油喷射发动机的轿车诞生了，它就是奔驰300SL，雾状燃油直接喷入进气歧管，比化油器发动机提供了更大的动力和更高的燃油经济性，可算是迈了一大步。自从单点和多点喷射技术在80年代普遍应用以来，技术上的改进一直在进气系统做文章，2、3、4、5气门、可变进气、可变气门升程及正时等，而没有实现根本的基因突变。我们今天的需求是既要有良好的燃油经济性又要有出色的动力表现。那么我们来看看汽油缸内直喷技术是否是汽油喷射发动机的基因突变。 汽油机缸内直喷作为新技术有着美好的前景 缸内直喷所宣扬的是通过均匀燃烧和分层燃烧，实现了高负荷、尤其是低负荷下的燃油削耗降低，动力还有很大提升。在部分负荷时具有的巨大节油作用体现在市内走走停停的交通状况下是多么诱人。今天，各大公司已经把目光锁定在了直喷，如博世公司开发了Motronic MED7汽油直喷系统，奥迪公司开发了FSI 系统，奔驰开发了CGI系统，菲亚特则开发了JTS系统，虽然名字不同，但它们都代表了汽油缸内直喷。 直喷发动机潜力的证明是在2001年7月的勒芒24小时耐力赛上获胜的奥迪R8，它匹配着带双增压的V8 FSI直喷发动机。出色的表现使它领先一圈，良好的燃油经济性使它延长了加油的间隔，有力证明了直喷不仅有出色的动力表现，燃油还要节省8%。不仅是这些，R8车手认为发动机动力反映敏捷且非常到位。 奥迪第一款作为量产车匹配直喷发动机的车型是2002年3月在日内瓦车展展出的A2 1.6FSI。接下来是奥迪A4，匹配了110kW 2.0L FSI发动机，有别于96kW 的A4，使用了单柱塞高压油泵，4气门替代了5气门，显然是为了在燃烧室安装汽油喷嘴节省地方。A4 2.0 FSI最大扭矩200Nm出现在3250～4250rpm，0到100km/h的加速时间是9.6秒，最高时速218km/h。百公里综合油耗7.1L。 在2002年底，奔驰也上市了配有1.8L CGI汽油缸内直喷发动机的C级轿车，即C200 CGI。峰值功率是125kW，扭矩比上一代增加了15%，当发动机转速只有1500rpm时即可输出扭矩的75%，在3000rpm时输出最高扭矩250Nm,并持续到4500rpm。与相同排量C级车相比节油超过19%，综合油耗是7.8L/100km。排放达到欧Ⅳ。0到100km/h的加速时间是9.0秒，最高时速222km/h。与C200 CGI有着相同排量的 C 180 KOMPRESSOR峰值功率是105kW，最高扭矩220Nm/2500rpm，0到100km/h的加速时间是9.7秒，最高时速222km/h，综合油耗8.2L/100km。从以上数值就可以看出这2款发动机的差距了。

高压共轨直喷柴油发动机详解

高压共轨直喷柴油发动机详解 柴油和汽油都是石油的提取物，而且都用于车用内燃机，但是它们之间却有着巨大的特性差异。汽油是一种非常易燃的油品，一个小小的火星就可以将一大桶汽油引燃。而柴油则不行，甚至用明火去点，在没有引火物的情况下，柴油自身并不会被引燃。这就是二者发火性之间的差异。 也是基于柴油的这种发火特性，使得柴油在抗爆性方面比汽油有着很大的优势。如果注意过柴油发动机和汽油发动机压缩比的人应该有印象，通常柴油发动机的压缩比要比汽油发动机的高一倍以上，就是得益于柴油的抗爆性好。高压缩比的好处显而易见，它可以让燃烧更为充分。汽油发动机的进步其中有一项就是压缩比的逐步提高，这也使得汽油的抗爆性越来越高，98号汽油的高昂价格已经说明高抗爆性汽油的成本之高。即便如此，普通燃烧方式的汽油发动机有11以上的压缩比就很不错了，而柴油发动机的这个数字常常能够超过20。这无疑有利于充分燃烧，柴油发动机普遍比汽油发动机更省油的主要原因也在于此。 柴油的燃烧速度比汽油慢得多，这使得柴油混合气点燃的速度要慢于汽油混合气，.常规的柴油发动机响应慢，也是因为柴油的这个特性导致的。另外柴油的挥发性也要比汽油慢，因此它不能像汽油发动机那样通过进气负压来吸进混合气，而是需要通过高压油泵来将雾化的柴油压人汽缸内，才能与空气充分混合。 所有以上这些柴油与汽油的特性差异，导致柴油发动机的整体设计与汽油发动机完全不一样，它们的性能特点也有着很大的区别。传统的柴油发动机扭矩很大，可靠性也非常高，但功率小、响应差、低温点火困难、污染严重等等，而且其震动噪音大，因此常常只能被一些载货汽车采用，少数硬派越野车也会采用这种柴油发动机，但对于注重舒适的轿车或者公路SUV而言，在过去是很少有柴油发动机版本的。 传统柴油机给人这种印象是因为技术特性决定的。如前面所说，柴油的挥发性差，不能通过进气负压被动吸人汽缸，因此柴油发动机必须靠油泵将燃油泵入汽缸内。所有的柴油发动机都采用高压缩比设计，因此对于油泵的能量要求也很高。在民用车柴油发动机以前，几乎所有的柴油发动机都是采用机械泵喷射的，它分为总泵和分泵两部分，目的也是为了获得足够的泵油压力。这种活塞往复式的机械泵是靠凸轮来驱动的，凸轮的能量则源自曲轴。每个汽缸会有一个喷油器，每个喷油器又必须匹配一个油泵，这使得整台发动机的油泵数量很多。这种机械油泵不仅供油压力有限，而且它们都是纯机械式的，在往复运动以及与凸轮发生作用的时候，会产生巨大的噪音，这是传统柴油发动机噪音大的原因之一。 柴油发动机是靠压燃式的，也就是在压缩行程的末端，被压缩的空气产生高温高压以后，油泵将柴油以雾状喷人汽缸内自燃。这种“点火”方式如果发生在汽油发动机上，就相当于爆震。事实上，柴油发动机的爆震是不可避免的，它需

汽车发动机缸内直喷技术-毕业论文

XX大学 本科毕业设计(论文） 题目: 汽车发动机缸内直喷技术 学生姓名： 学号： 专业: 年级： 指导教师: 教务处制

目录 摘要······················································································错误!未定义书签。1前言?错误!未定义书签。 ２缸内直喷发动机的特点?错误!未定义书签。 ３缸内直喷发动机混合气形成的原理?错误!未定义书签。 3．1 分层燃烧?错误!未定义书签。 ３.2 均质稀燃?错误!未定义书签。 3.3 均质燃烧?错误!未定义书签。 ４缸内直喷发动机燃油喷射系统的结构?错误!未定义书签。 4.1 系统概述································································错误!未定义书签。 ４．２进气系统 ························································错误!未定义书签。 4.３喷油系统?错误!未定义书签。 ５大众１．8TSI发动机数据流分析?错误!未定义书签。 6 故障案例分析··································································错误!未定义书签。 6.1 途观发动机故障灯亮···············································错误!未定义书签。 ６.2途观无法启动 ·····················································错误!未定义书签。总结···················································································错误!未定义书签。谢辞?错误!未定义书签。 参考文献?错误!未定义书签。