汽油发动机的缸内直喷系统的工作原理?

核心提示直喷发动机和电喷发动机有什么区别?20年前,日本三菱汽车开发了直喷系统,并以“GDI(汽油直喷)”的名义开始安装。直接喷射可以提高燃烧效率,增加燃油经济性和减少排放。这两种系统都使用电子喷油器将燃油喷射到发动机中,但不同之处在于它们喷射燃油

直喷发动机和电喷发动机有什么区别?

20年前,日本三菱汽车开发了直喷系统,并以“GDI(汽油直喷)”的名义开始安装。直接喷射可以提高燃烧效率,增加燃油经济性和减少排放。这两种系统都使用电子喷油器将燃油喷射到发动机中,但不同之处在于它们喷射燃油的位置。目前有两种注射方式:1。进气和燃油分别进入燃烧室;2。进气和燃油一起进入燃烧室。电喷只是喷油器的工作模式,与直喷系统无关!什么是直喷发动机?有什么区别?发动机的机理是将空气和燃油混合状态的气体放入气缸的燃烧室并点燃,使气体膨胀的压力推动活塞向下运动,带动曲轴旋转。关键是“点燃空气和燃料混合的气体”。在“预混”的意义上,这种燃烧方式称为“预混燃烧”,也称为端口喷射。相反,传统发动机执行预混合燃烧,在直喷式发动机中,空气和燃料分别被送入燃烧室并在燃烧室中混合。在“直接将燃油喷入燃烧室”的意义上,称为“直喷式燃油喷射方式=直接喷射”。直喷发动机有什么优势?你可能会想,“因为混合气燃烧,所以预混燃烧和直喷喷油方式是一样的?”然而,直喷发动机有很大的优势。其中之一就是高功率高扭矩大压缩比。所谓“压缩比”,是指进气混合气在燃烧室中被压缩时的比值。压缩比越高,发动机的功率和扭矩就越高。在传统的预混式内燃机(进气道喷射型)中,如果试图提高压缩比,压缩过程中产生的热量会在被火花塞的火花点燃之前燃烧,导致爆震。因此,压缩比不能增加到某一水平以上。另一方面,在直喷发动机的情况下,只有空气而不是空气燃料混合物被吸入气缸,并且压缩比可以增加。因此,直喷发动机具有增加功率的优点。另一个优点是油耗低。吸入空气后,喷入燃烧室的燃油从液态蒸发成气态。此时,通过同时移除周围空气的热量,燃烧室中的温度降低,并且燃烧室中的空气量增加。因此,直喷发动机可以实现高功率和低消耗。直喷发动机的缺点是什么?虽然是直喷发动机,动力和燃油效率都很优秀,但是也有缺点和问题。首先,成本高。在直喷发动机的情况下,从燃油喷射到点火的时间很短,所以没有足够的时间产生空气燃料混合物,不像进气道喷射类型。所以相对于进气道喷油器,需要促进雾化,快速生成空燃混合气,但这种燃油喷射系统价格昂贵。其次,排气性能的恶化。因为从喷油到燃烧的时间很短,燃油容易局部集中,产生烟度。未混合的燃油残渣没有完全汽化,发动机内容易产生积碳。总结:目前涡轮增压发动机大多采用直喷系统,但基于其燃烧方式,容易产生积碳。建议使用95#以上的燃油。

什么是缸内直喷发动机?

区别是DTH解决了颗粒捕捉器的问题。DTH功率、调教和排放标准也不一样。

DTH是纯缸内直喷,喷油压力更大,燃烧产生颗粒物更少,颗粒捕捉器移到靠近发动机出气口,更容易达到再生温度烧掉颗粒物。

优化了配套的软件设置。DTH还用了4代EA888的喷油嘴,取消了混合喷射,这样能让喷油压力变大从而缓解颗粒捕捉器堵塞的问题。

并且是满足明年RDE排放标准的最新版低功率发动机,对排气系统进行了优化。

DTH功率、调教和排放标准也不一样。DPL的最大功率为137KW,最大扭矩为320N·m;DTH的最大功率为162KW,最大扭矩为350N·m。

汽车发动机形式的优缺点?

1、直列发动机,它的所有汽缸均按同一角度排成一个平面,它的优点是缸体和曲轴结构十分简单,而且使用一个汽缸盖,制造成本较低,尺寸紧凑。直列发动机稳定性高,低速扭矩特性好并且燃料消耗也较少,但缺点是功率较低,并且不适合6缸以上的发动机采用。

2、V型发动机,将所有汽缸分成两组,把相邻汽缸以一定夹角布置一起,使两组汽缸形成一个夹角的平面,从侧面看汽缸呈V字形,故称V型发动机。V型发动机的高度和长度尺寸小,在汽车上布置起来较为方便。

V型发动机的缺点则是必须使用两个气缸盖,结构较为复杂、成本较高。另外其宽度加大后,发动机两侧空间较小,不易再安排其它装置。

3、W型发动机。将V型发动机的每侧汽缸再进行小角度的错开,就成了W型发动机。或者说W型发动机的气缸排列形式是由两个小V形组成一个大V形。严格说来W型发动机还应属V型发动机的变种。

W型发动机最大的问题是发动机由一个整体被分割为两个部分,在运作时必然会引起很大的振动。针对这一问题,大众在W型发动机上设计了两个反向转动的平衡轴,让两个部分的振动在内部相互抵消。

4、水平对置发动机,如果将直列发动机看成夹角为0度的V型发动机,当两排汽缸的夹角扩大为180度,汽缸水平对置排列,就是水平对置发动机了。水平对置发动机的最大优点是重心低。

直喷发动机与电喷的各有什么优点和缺点?

缸内喷注式汽油发动机与一般汽油发动机的主要区别在于汽油喷射的位置,普通电喷汽油发动机上所用的汽油电控喷射系统,是将汽油喷入进气歧管或进气管道上,与空气混合成混合气后再通过进气门进入气缸燃烧室内被点燃作功;而缸内直喷式汽油发动机顾名思义是在汽缸内喷注汽油,它将喷油嘴安装在燃烧室内,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作功,这种形式与直喷式柴油机相似,因此有人认为缸内直喷式汽油发动机是将柴油机的形式移植到汽油机上的一种创举。

2缸内直喷的优点

缸内直喷式汽油发动机的优点是油耗量低,升功率大。

空燃比达到40:1(一般汽油发动机的空燃比是15:1),也就是人们所说的“稀燃”。

机内的活塞顶部一半是球形,另一半是壁面,空气从气门冲进来后在活塞的压缩下形成一股涡流运动,当压缩行程行将结束时,在燃烧室顶部的喷油嘴开始喷油,汽油与空气在涡流运动的作用下形成混合气,这种急速旋转的混合气是分层次的,越接近火花塞越浓,易于点火作功。

压缩比高达12,与同排量的一般发动机相比功率与扭矩都提高了10%。

3缸内直喷的广泛运用

在近来各厂采用的发动机科技中,最炙手可热的技术非缸内直喷莫属。这套由柴油发动机衍生而来的科技目前已经大量使用在包含VAG、BMW、Mercedes-Benz、GM以及Toyota(Lexus)车系上。

缸内直喷技术在VAG集团中被广泛运用,由Audi RS4和R8共享的42升FSI发动机即是其中性能强悍的代表作。

其中VAG集团可以算是导入缸内直喷科技最具代表性的例子,目前包含Audi和VW都已将名为FSI的缸内直喷发动机列为旗下车款的高阶动力来源,而且在Audi和VW车系的顶级车上,甚至更以FSI结合上涡轮增压以增大动力。

供油系统采用缸内直喷设计的最大优势,就在于燃油是以极高压力直接注入于燃烧室中,因此除了喷油嘴的构造和位置都异于传统供油系统,在油气的雾化和混合效率上也更为优异。加上近来车上各项电子系统的控制技术大幅进步,计算机对于进气量与喷油时机的判读与控制也愈加精准,因此在搭配上缸内直喷技术以使得发动机的燃烧效率大幅提升下,除了发动机得以产生更大动力,对于环保和节能也都有正面的帮助。

但是缸内直喷科技也并非无敌,因为从经济层面来看,采用缸内直喷的供油系统除了在研发过程必须花费更大成本,在部品构成复杂且精密的情况下,零组件的价格也比起传统供油系统来得昂贵,因此这些也都是未来缸内直喷发动机尚待克服的要素。

直喷发动机:

1优点:多点喷射发动机可以采用顺序喷射,因此空燃比的控制比单点喷射更精确,可以根据正时进行喷油,对喷油量、喷油时刻进行精确控制

2缺点:结构比单点喷射的复杂,所以成本高;

电喷:

1 优点:缸内直喷发动机的混合气浓度比普通电喷发动机的要低,混合气浓度降低了

2缺点:技术要求比较高,缸内直喷发动机的技术难点就是“分层燃烧”的实现。该技术的核心部分就是对燃烧室内部形状的设计。其他周边区域有较稀的混合气,这样才能在保证在顺利点火的情况下尽可能的实现稀薄燃烧。

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