缸内直喷的工作原理究竟是什么
缸内直喷原理是直接将燃油喷入气缸内与进气混合 。
目的是实现汽油发动机的稀薄燃烧用更少汽油混合更多空气燃烧达到同等动力输出减少汽油消耗 。
通过一个活塞泵提供100bar以上压力将汽油提供给位于汽缸内的电磁喷射器再由电脑控制喷射器在最恰当时间把燃料直接注入燃烧室控制精确度接近毫秒 。
为使燃油雾化更细致喷射压力进一步提高这有助于精准控制喷油比例并与进气混合 。
同时优化喷嘴位置、喷雾形状、进气气流控制和活塞顶形状等设计让油气在整个气缸内充分、均匀混合实现燃油充分燃烧提高能量转化效率 。
缸内直喷有分层注油和均匀注油两种模式 。
发动机低速或中速运转时节气门半开空气进汽缸撞在特殊形状活塞顶部在火花塞附近形成涡流压缩接近尾声时喷射少量燃油形成可燃气体这种分层注油提高了经济性 。
当节气门完全开启发动机高速运转大量空气高速进入汽缸形成强涡流与汽油均匀混合促进燃油充分燃烧提高动力输出 。
电脑会根据发动机工作状况切换注油模式保持最佳供油方式 。
此外缸内直喷技术还能减小爆震产生 。爆震常因汽缸内温度和压力过高该技术适时加喷、补喷汽油利用汽油挥发带走热量降低汽缸温度减少爆震概率 。
对于自吸发动机传统歧管喷射技术下121的压缩比接近极限而缸内直喷技术可进一步提升压缩比增强动力输出像本田F20C发动机就是很好的例子 。
总之缸内直喷技术提高了燃油经济性、环保性提升了发动机动力输出和整体性能 。
直喷发动机的原理:
1、缸内直喷又称FSI(FuelStratifiedInjection),即燃料分层喷射技术,将燃油由喷嘴直接喷入缸内。该技术可以进一步提高汽油机热效率与降低汽油机排放。这套由柴油发动机衍生而来的科技目前已经大量使用;
2、FSI技术采用了两种不同的燃烧模式,即均质然烧模式和分层燃烧模式。均质燃烧模式是指在进气行程后期向燃烧室内喷入燃油,在进气行程与压缩行程中完成与空气的充分混合,并在点火时刻使缸内形成较为均匀的混合气,确保稳定点火。分层燃烧模式是指在压缩行程喷入燃油,随着压缩行程的进行,燃油与空气混合,直至点火时刻,从火花塞处至缸壁,燃油浓度由浓到稀,保证有效点火,火焰传播也正常,从而提高燃油经济性;
3、直喷发动机燃油和空气混合主要有三种方式,即喷射引导、壁面引导和气流引导,具体见图中a、b、c所示。发动机的喷油器设计在缸盖顶部,火花塞设计在发动机的侧面,此种方式称为喷射式引导,在火花塞周围易形成较浓的混合气,这种布置方式比较适合于分层稀薄燃烧,具有较好的燃油经济性。壁面引导方式是喷油器侧置,火花塞顶置,通过活塞顶部的特殊形状引导油束运动并与空气混合,此种方式可以在火花塞周围形成较大面积的可燃区域。气流引导方式同样采用喷油器侧置、火花塞顶置的形式,利用进气时形成的滚流强化油气混合。壁面引导方式和气流引导方式结构形式相似,多用于均质燃烧模式,可以由传统的PFI发动机转化而来,可以实现与PFI发动机共用燃烧室及缸盖毛坯,进而实现发动机的平台化和模块化。

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