任务2.1.4汽油机缸内直喷技术

1、机电工程系汽车电控系统检测 【任务【任务2.1.42.1.4】汽油机缸内直喷技术】汽油机缸内直喷技术uFSI优势优势(Fuel Stratified Injection）燃油经济性好燃油经济性好（省油（省油20%）排放少，有助于排放少，有助于环境保护环境保护节约自然界能源节约自然界能源机电工程系汽车电控系统检测 【一】高压燃油喷射系统【一】高压燃油喷射系统u组成组成低压燃低压燃油系统油系统高压燃高压燃油系统油系统机电工程系汽车电控系统检测 1低压燃油系统低压燃油系统u低压范围：低压范围： 低压油压范围低压油压范围0.55bar 在冷、热启动时低压在冷、热启动时低压油压可达油压可达6.5baru

2、系统构成：系统构成： 油泵控制单元油泵控制单元J538 油箱油箱 电动油泵电动油泵G6 带有压力限制阀的燃带有压力限制阀的燃油滤清器油滤清器 开启压力大约开启压力大约6.8bar 低压燃油压力传感器低压燃油压力传感器G410机电工程系汽车电控系统检测 2高压燃油系统高压燃油系统u高压范围：高压范围： 高压油压范围可达高压油压范围可达30110baru系统构成：系统构成： 高压燃油泵高压燃油泵 油压调节阀油压调节阀N276 油轨油轨 压力限制阀压力限制阀 开启压力约开启压力约120bar 高压燃油压力传感高压燃油压力传感器器G247 高压喷射阀高压喷射阀N30-N33机电工程系汽车电控系统检测

3、【二】【二】FSIFSI工作模式工作模式机电工程系汽车电控系统检测 1分层充气模式分层充气模式u工作过程工作过程 节气门尽量张开，以减小节流损失节气门尽量张开，以减小节流损失 进气歧管翻板完全关闭下部进气通道进气歧管翻板完全关闭下部进气通道 被吸进来的空气以涡流形式通过上部的进气通道被吸进来的空气以涡流形式通过上部的进气通道加速进入气缸加速进入气缸 活塞顶部的特殊形状加剧了气流的涡流效果活塞顶部的特殊形状加剧了气流的涡流效果 进气特点进气特点机电工程系汽车电控系统检测 u工作过程工作过程 喷油开始于约上止点前喷油开始于约上止点前60 喷油结束于约上止点前喷油结束于约上止点前45 燃油被喷射到火

4、花塞附燃油被喷射到火花塞附近近 喷油时刻对混合气的形喷油时刻对混合气的形成有很大影响成有很大影响 在到达点火时间之前的在到达点火时间之前的很短时间里，以很短时间里，以50100bar的压力向火花的压力向火花塞附近喷射燃油塞附近喷射燃油 燃油喷射角非常小燃油喷射角非常小（平），燃油雾气不与（平），燃油雾气不与活塞顶部接触活塞顶部接触 喷油特点喷油特点机电工程系汽车电控系统检测 u工作过程工作过程混合气形成只发生混合气形成只发生在在40- 50曲曲轴角之间轴角之间如果曲轴角小于这如果曲轴角小于这个范围则无法点燃个范围则无法点燃混合气混合气如果曲轴角大于这如果曲轴角大于这个范围则混合气就个范围则混合

5、气就变成均质充气了变成均质充气了空气空气-燃油比燃油比=1.6 3 混合气形成特混合气形成特点点机电工程系汽车电控系统检测 u工作过程工作过程 在火花塞周围点燃混合在火花塞周围点燃混合气气 在燃烧的混合气和缸壁在燃烧的混合气和缸壁之间形成一个气体分层，之间形成一个气体分层， 这样能够改善缸体散热这样能够改善缸体散热损失，提高了热效率损失，提高了热效率 节气门不能完全打开，节气门不能完全打开，因为总是得保持一定的因为总是得保持一定的真空（用于活性炭罐装真空（用于活性炭罐装置和废气再循环装置）置和废气再循环装置） 发动机产生的扭矩可以发动机产生的扭矩可以通过喷油量来调节，进通过喷油量来调节，进气量

6、和点火角度对于扭气量和点火角度对于扭矩影响很小矩影响很小 燃烧特点燃烧特点机电工程系汽车电控系统检测 2均质稀薄模式均质稀薄模式u工作过程工作过程与分层充气与分层充气相似相似节气门大开节气门大开进气歧管翻进气歧管翻板关闭板关闭 进气特点进气特点机电工程系汽车电控系统检测 u工作过程工作过程燃油约在点火燃油约在点火上止点前上止点前300时喷入时喷入（吸气行程）（吸气行程） 喷油特点喷油特点机电工程系汽车电控系统检测 u工作过程工作过程混合气形成时间混合气形成时间比较长比较长均质稀混合气分均质稀混合气分配配空气空气-燃油比燃油比=1.55 混合气形成特混合气形成特点点机电工程系汽车电控系统检测 u

7、工作过程工作过程燃烧发生在整燃烧发生在整个燃烧室内个燃烧室内点火时刻可自点火时刻可自由选择由选择 燃烧特点燃烧特点机电工程系汽车电控系统检测 3均质模式均质模式u工作过程工作过程 节气门按照油门踏节气门按照油门踏板的位置来打开板的位置来打开 进气歧管翻板根据进气歧管翻板根据工作点来打开或关工作点来打开或关闭闭 在中等负荷和转速在中等负荷和转速范围时进气歧管翻范围时进气歧管翻板是关闭的板是关闭的 燃油在进气行程喷燃油在进气行程喷入燃烧室入燃烧室 进气特点进气特点机电工程系汽车电控系统检测 u工作过程工作过程与均质稀混合气模式一样与均质稀混合气模式一样空气空气-燃油比燃油比=1 喷油、混合气形成、

8、燃烧特点喷油、混合气形成、燃烧特点机电工程系汽车电控系统检测 【三】【三】FSIFSI工作模式与工况的关系工作模式与工况的关系u发动机绝大部分工作范围发动机绝大部分工作范围=1（除了起动时混和（除了起动时混和气稍加浓）气稍加浓） 仅冷却液仅冷却液80 或更高或更高, 燃油喷射与进气同步燃油喷射与进气同步 发动机转速超过发动机转速超过3000rpm，进气翻版打开，进气翻版打开u 起动阶段起动阶段: 燃油空气分层充气高压起动燃油空气分层充气高压起动u起动几秒之后起动几秒之后: HOSP（Homogen Split 均质分开模式）控制均质分开模式）控制u 暖机阶段暖机阶段 发动机双喷射控制发动机双喷

9、射控制机电工程系汽车电控系统检测 1 控制控制u进气翻板位置关闭进气翻板位置关闭u节气门较大开启节气门较大开启u喷射时刻：喷射时刻： 第一次上止点前大约第一次上止点前大约300 第二次喷油量较少上止第二次喷油量较少上止点前大约点前大约60u点火时刻延迟点火时刻延迟, 排气门排气门早开早开 废气温度升高快。催化废气温度升高快。催化净化器很快达到正常工净化器很快达到正常工作温度作温度u关闭进气道翻板工况关闭进气道翻板工况 29% 功率和在功率和在1750-5000转速转速机电工程系汽车电控系统检测 2 u进气过程进气过程 距点火上止点大约距点火上止点大约300时喷入部分燃油，由于时间较长可均匀混合时喷入部分燃油，由于时间较长可均匀混合u压缩过程压缩过程 距点火上止点约距点火上止点约60进行第二次喷射进行第二次喷射 由此在火花塞附近形成了较浓的混合气，这种情况下可使点火较晚，且可以由此在火花塞附近形成了较浓的混合气，这