汽油机缸内直喷双喷射--课件

现代汽车新技术现代汽车新技术汽油机缸内直喷技术双喷射技术1PPT课件现代汽车新技术汽油机缸内直喷技术1PPT课件 在在对能源和能源和环保要求日保要求日趋严格的今天，即使是多点燃油格的今天，即使是多点燃油喷射射这样的技的技术也不能也不能满足人足人们的要求了，于是更的要求了，于是更为精确的燃精确的燃油油喷射技射技术诞生，那就是缸内直生，那就是缸内直喷技技术。传统多点燃油喷射传统多点燃油喷射一、一、汽油机缸内直喷汽油机缸内直喷技术技术2PPT课件 在对能源和环保要求日趋严格的今天，即使是多点燃油1 1、什么是缸内直喷？有什么优势？什么是缸内直喷？有什么优势？传统的发动机是在进气歧管中喷油再与空气形成混合气体，最后才进入到气缸内的。在此过程中，因为喷油嘴里燃烧室还有一定距离，微小的油粒会吸附在管道壁上，而且汽油与空气的混合受进气气流和气门关闭影响较大。3PPT课件1、什么是缸内直喷？有什么优势？传统的发动机m大众FSI 发动机-Fuel Stratified Injectionm通用SIDI发动机-Spark Ignition Direct Injection m奔驰CGI-Stratified-Charged Gasoline Injection m三菱GDI发动机-Gasoline Direct Injection m宝马HPI发动机-High Precision Injection 一、缸内直喷汽油机简介一、缸内直喷汽油机简介4PPT课件大众FSI 发动机-Fuel Stratified Inj5PPT课件5PPT课件大众大众TFSI 发动机发动机进口尚酷口尚酷1.4T 双增双增压压+分分层层燃燃烧烧+缸内直缸内直喷国外大众国外大众1.4T国内大众国内大众1.4T 涡轮增增压+缸内直缸内直喷国外大众国外大众1.8/2.0T 涡轮增增压+缸内直缸内直喷+分分层燃燃烧国内大众国内大众1.8/2.0T 涡轮增增压+缸内直缸内直喷 TFSI发动机6PPT课件大众TFSI 发动机进口尚酷1.4TT6PPT课件缸内直喷结构缸内直喷结构7PPT课件缸内直喷结构7PPT课件8PPT课件8PPT课件1、高压油泵、高压油泵9PPT课件1、高压油泵9PPT课件油泵的组成油泵的组成高高压燃油燃油泵作用将来自低作用将来自低压循循环（600kpa)的燃油的燃油经过高高压泵加加压至至（5-10mpa)高高压燃油供燃油供给油油轨高高压循循环，燃油，燃油压力通力通过安装在高安装在高压油油泵上的燃油上的燃油压力力调节阀来来调节。一般由凸。一般由凸轮轴驱动。高。高压油油泵主要由主要由凸凸轮、柱塞、柱塞、进出油出油阀、燃油、燃油压力力调节阀等等组成成。10PPT课件油泵的组成高压燃油泵作用将来自低压循环（600kpa)的燃油油泵原理油泵原理11PPT课件油泵原理11PPT课件12PPT课件12PPT课件13PPT课件13PPT课件高压喷油器高压喷油器14PPT课件高压喷油器14PPT课件15PPT课件15PPT课件进气歧管翻板进气歧管翻板16PPT课件进气歧管翻板16PPT课件喷油时刻开始于压缩行程上止点前约喷油时刻开始于压缩行程上止点前约60度，结束于压缩行度，结束于压缩行程上止点前约程上止点前约45 度。度。50-100bar17PPT课件喷油时刻开始于压缩行程上止点前约60度，结束于压缩行程上止点1、分、分层燃燃烧发动机在机在进气行程活塞气行程活塞移至下止点移至下止点时，ECU控控制制喷油嘴油嘴进行一次小量行一次小量的的喷油，使气缸内形成油，使气缸内形成稀薄混合气。在活塞稀薄混合气。在活塞压缩行程末端行程末端时再再进行第行第二次二次喷油，油，这样在火花在火花塞附近形成混合气相塞附近形成混合气相对浓度度较高的区域。高的区域。TSI发动机燃烧控制模式发动机燃烧控制模式18PPT课件1、分层燃烧TSI发动机燃烧控制模式18PPT课件m分分层燃燃烧时喷油油时间在上止点前在上止点前60至上止点前至上止点前45，喷射射时刻刻对混合气的形成有很大影响，燃油被混合气的形成有很大影响，燃油被喷射在活塞射在活塞顶的凹坑内，的凹坑内，喷出的燃油与出的燃油与涡旋旋进气气结合形成混合气。合形成混合气。混合气形成混合气形成发生在曲生在曲轴转角角40至至50范范围内，如果小于内，如果小于这个范个范围，混合气无法点燃，若大于，就，混合气无法点燃，若大于，就变成均成均质状状态了。分了。分层燃燃烧的的过量空气系数一般在量空气系数一般在1.6-3之之间。m点火点火时，只有火花塞周，只有火花塞周围混合状混合状态较好的气体被点燃，好的气体被点燃，这时周周围的新的新鲜空气以及来自空气以及来自废气再循气再循环的气体形成了的气体形成了很好的隔很好的隔热保保护，减少了缸臂散，减少了缸臂散热，提升了，提升了热效率。点效率。点火火时刻的控制也很重要，它只在刻的控制也很重要，它只在压缩过程程终了的一个很了的一个很窄的范窄的范围内。内。19PPT课件分层燃烧时喷油时间在上止点前60至上止点前45，喷射时刻2、均、均质燃燃烧均均质燃燃烧可以理解可以理解为普通的燃普通的燃烧方式，方式，即燃料和空气混合形成一定即燃料和空气混合形成一定浓度的可燃度的可燃混合气，整个燃混合气，整个燃烧室内混合气的空燃比室内混合气的空燃比是相同的，是相同的，经火花塞点燃燃火花塞点燃燃烧。由于混。由于混合气形成合气形成时间较长，燃料和空气可以得，燃料和空气可以得到充分的混合，燃到充分的混合，燃烧更均匀，从而更均匀，从而获得得较大的大的输出功率。有人出功率。有人细分分为稀均稀均质燃燃烧模式（模式（过量空气系数稍大于量空气系数稍大于1）和均）和均质燃燃烧模式（模式（过量空气系数略小于量空气系数略小于1）。20PPT课件2、均质燃烧20PPT课件（1）进气歧管翻板打开气歧管翻板打开时的均匀燃的均匀燃烧 在在发动机机转速高于速高于3750 转/分或分或发动机机负荷高于荷高于40%时，进气歧管翻板是打开的，气歧管翻板是打开的，这样就可保就可保证发动机在高机在高转速、大速、大负荷荷时获得更多的得更多的进气量，气量，让更多的空气参与燃更多的空气参与燃烧。燃油燃油喷射射发生在生在进气冲程中。气冲程中。21PPT课件（1）进气歧管翻板打开时的均匀燃烧 在发动机转速高（2）进气歧管翻板关气歧管翻板关闭时的均匀燃的均匀燃烧 在在发动机机转速低于速低于3750 转/分或分或发动机机负荷低于荷低于40%时，进气歧管气歧管翻板是关翻板是关闭的。的。下部下部进气道被封气道被封闭，于是被吸入的，于是被吸入的空气就会通空气就会通过上部上部进气道加速后呈气道加速后呈紊流状流入燃紊流状流入燃烧室，利于混合气的室，利于混合气的形成与形成与雾化。化。燃油燃油喷射射发生在生在进气冲程中。气冲程中。22PPT课件（2）进气歧管翻板关闭时的均匀燃烧 在发动机转速低 FSI直直喷发动机的机的压缩比高，在比高，在这种情况下种情况下对油的油的标号和油号和油质要求就很要求就很严格。就目前中国的情况来格。就目前中国的情况来说，必必须使用使用98号的高清号的高清洁度汽油。度汽油。奥迪奥迪Q7(进口口)2010款款 4.2 FSI 手自一体豪手自一体豪华型型 发动机机 压缩比比 13 燃油燃油标号号 97 环保保标准准 欧欧IV 23PPT课件 FSI直喷发动机的压缩比高，在这种情况下m首先是低负荷的油气混合效率，缸内喷射是靠压缩行程进行时空气被压缩产生的涡流，在极短时间内与喷油嘴喷出的细化燃油颗粒进行混合，但怠速热机、低负荷时，压缩行程时空气流速相对较低，混合的效率就低；m第二，缸内喷射相当于将喷油嘴的位置从进气道移到了气缸内，取消了燃油在进气道的润洗效果，结果就是进气道积碳，从而造成发动机效能下降；m第三，其工作特点决定了缸内直喷在低负荷下氮氧化物排放，较歧管喷射更多。直喷发动机的缺陷直喷发动机的缺陷24PPT课件首先是低负荷的油气混合效率，缸内喷射是靠压缩行程进行时空气被25PPT课件25PPT课件双喷射系统双喷射系统m丰田丰田D-4S双燃油双燃油喷射系射系统mD-4S(Directinjection4-stokegasolineengineSuperiorversion)，D-4代表代表4冲程缸内直冲程缸内直喷汽汽油油发动机，机，S代表超代表超级版。中文全称是版。中文全称是“超超级4冲程缸内直冲程缸内直喷汽油汽油发动机机”。该燃油系燃油系统自自1996年丰田研年丰田研发第一第一款款D-4以来以来,经过多年的多年的研究研究优化化该双双喷射系射系统在在2005年装年装备雷克雷克萨斯。斯。现在雷克在雷克萨斯高性斯高性能跑能跑车RC-F与丰田与丰田86跑跑车均采用了均采用了D-4S双双燃油燃油喷射系射系统。26PPT课件双喷射系统丰田D-4S双燃油喷射系统26PPT课件27PPT课件27PPT课件 缸内直喷 D-4S系统 进气歧管喷射m歧管喷射则在高负荷高转速下雾化及混合效率不及缸内直喷。m缸内直喷系统在冷启动时的油气混合效果却不如歧管喷射，热机速度慢。m冷启动/怠速/低负荷使用单歧管喷射，中等负荷两套喷射系统协同工作，高负荷下则由缸内喷射完全接管。mD-4S发挥了缸内直喷优点的同时，保留了歧管喷射喷油嘴，在缸内直喷工作效果不良的工况下由歧管喷射介入，较好地解决进气道积碳、热机慢、减少氮氧化物排放等问题，并且在中低负荷下通过双喷射实现了分层燃烧，进一步提升燃油利用效率。28PPT课件 缸内直喷229PPT课件29PPT课件