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缸內(nèi)直噴發(fā)動機是怎么工作的？

: 問提問者：網(wǎng)友 | 2018-04-10

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柴油發(fā)動機在近10年有了突飛猛進的發(fā)展，其性能已接近汽油機，又以良好的經(jīng)濟性和耐用性著稱，而汽油發(fā)動機主要是在進氣系統(tǒng)做些文章而沒有重大突破，看來今天也只有背水一戰(zhàn)了，把汽油噴嘴從進氣歧管調(diào)到了前線——燃燒室，縱身火海，真有我不下地獄誰下地獄的悲愴。在1954年，第一輛匹配4 沖程汽油噴射發(fā)動機的轎車誕生了，它就是奔馳300SL，霧狀燃油直接噴入進氣歧管，比化油器發(fā)動機提供了更大的動力和更高的燃油經(jīng)濟性，可算是邁了一大步。自從單點和多點噴射技術在80年代普遍應用以來，技術上的改進一直在進氣系統(tǒng)做文章，2、3、4、5氣門、可變進氣、可變氣門升程及正時等，而沒有實現(xiàn)根本的基因突變。我們今天的需求是既要有良好的燃油經(jīng)濟性又要有出色的動力表現(xiàn)。那么我們來看看汽油缸內(nèi)直噴技術是否是汽油噴射發(fā)動機的基因突變。汽油機缸內(nèi)直噴作為新技術有著美好的前景缸內(nèi)直噴所宣揚的是通過均勻燃燒和分層燃燒，實現(xiàn)了高負荷、尤其是低負荷下的燃油削耗降低，動力還有很大提升。在部分負荷時具有的巨大節(jié)油作用體現(xiàn)在市內(nèi)走走停停的交通狀況下是多么誘人。今天，各大公司已經(jīng)把目光鎖定在了直噴，如博世公司開發(fā)了Motronic MED7汽油直噴系統(tǒng)，奧迪公司開發(fā)了FSI系統(tǒng)，奔馳開發(fā)了CGI系統(tǒng)，菲亞特則開發(fā)了JTS系統(tǒng)，雖然名字不同，但它們都代表了汽油缸內(nèi)直噴。直噴發(fā)動機潛力的證明是在2001年7月的勒芒24小時耐力賽上獲勝的奧迪R8，它匹配著帶雙增壓的V8 FSI直噴發(fā)動機。出色的表現(xiàn)使它領先一圈，良好的燃油經(jīng)濟性使它延長了加油的間隔，有力證明了直噴不僅有出色的動力表現(xiàn)，燃油還要節(jié)省8%。不僅是這些，R8車手認為發(fā)動機動力反映敏捷且非常到位。奧迪第一款作為量產(chǎn)車匹配直噴發(fā)動機的車型是2002年3月在日內(nèi)瓦車展展出的A2 1.6FSI。接下來是奧迪A4，匹配了110kW 2.0L FSI發(fā)動機，有別于96kW 的A4，使用了單柱塞高壓油泵，4氣門替代了5氣門，顯然是為了在燃燒室安裝汽油噴嘴節(jié)省地方。A4 2.0 FSI最大扭矩200Nm出現(xiàn)在3250～4250rpm，0到100km/h的加速時間是9.6秒，最高時速218km/h。百公里綜合油耗7.1L。在2002年底，奔馳也上市了配有1.8L CGI汽油缸內(nèi)直噴發(fā)動機的C級轎車，即C200 CGI。峰值功率是125kW，扭矩比上一代增加了15%，當發(fā)動機轉(zhuǎn)速只有1500rpm時即可輸出扭矩的75%，在3000rpm時輸出最高扭矩250Nm，并持續(xù)到4500rpm。與相同排量C級車相比節(jié)油超過19%，綜合油耗是7.8L/100km。排放達到歐Ⅳ。0到100km/h的加速時間是9.0秒，最高時速222km/h。與C200 CGI有著相同排量的C 180 KOMPRESSOR峰值功率是105kW，最高扭矩220Nm/2500rpm，0到100km/h的加速時間是9.7秒，最高時速222km/h，綜合油耗8.2L/100km。從以上數(shù)值就可以看出這2款發(fā)動機的差距了。作為后勤保障，供油系統(tǒng)為直噴提供了精確的高壓噴射供油系統(tǒng)的主要部件是：高壓油泵、共軌、燃油壓力傳感器、壓力控制閥、高壓噴嘴和ECU。首先是對噴嘴的要求提高了，以前的噴嘴是安裝在進氣歧管，今天不同了，親臨前線，安裝在了燃燒室，自然要經(jīng)受住烈火的考驗。高壓電磁噴嘴扮演著重要的角色，電磁單元被激活的時間和油壓決定了噴射量的多少。燃油噴射時間則被控制在幾千分之一秒。在奔馳C200 CGI發(fā)動機上，燃油以42度角噴入汽缸，燃油壓力隨發(fā)動機的工作特性從50～120巴，而傳統(tǒng)4缸汽油噴射發(fā)動機的噴射壓力是3.8巴。高壓油泵由進氣凸輪軸驅(qū)動，軌道中的油壓由發(fā)動機電腦調(diào)節(jié)，并直接連接到噴嘴。壓力信號取自壓力傳感器。部分負荷時，在低轉(zhuǎn)速下壓力是4到5巴，滿足稀薄燃燒。奧迪的高壓油泵同樣由凸輪軸驅(qū)動，噴射壓力最高到110巴。另一個需要具備的基本條件是要使用低硫汽油。直噴技術產(chǎn)生了2個新的概念：均勻燃燒和分層燃燒均勻燃燒:在全負荷時，燃油噴射與進氣同步，燃油得到完全霧化，使混合汽均勻地充滿燃燒室，自然會得到充分的燃燒，使發(fā)動機動力得到淋漓盡致的發(fā)揮。在均勻燃燒時有著和傳統(tǒng)噴射發(fā)動機相同的空氣與燃油混合: 回答者：網(wǎng)友

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