技能] 缸内直喷技能最早由三菱于1996年开端量产,可是让国人开端认知并逐渐得到推行的而是奥迪的FSI。能够说,节省燃油是缸内直喷技能的一个研制初衷,而分层焚烧又恰恰是完成这一方针的有用手法,一起也是缸内直喷技能的精华与特色,可是分层焚烧技能并非白璧无瑕,特别是在当今严厉的排放法规面前,它不得不面对被雪藏的境遇。
直喷式汽油发动机选用类似于柴油发动机的供油技能,经过高压油泵将燃油以100bar以上的压力提供给坐落气缸内的喷油嘴,然后经过电脑操控喷油嘴将燃油直接注入气缸。从外表来看,缸内直喷与一般的歧管喷发最大的不同在于燃油注入气缸的办法,可是这个看似简略的改变却能够对燃油喷发时间、喷发视点以及混合气的构成进行更为精准、直接的操控。
依据直喷式汽油发动机的原理特色,理论上一般能完成两种不同的焚烧办法:分层焚烧和均质焚烧。
首要咱们应该引进一个空燃比的概念,空燃比,即空气与燃料(汽油)的质量比,它最抱负的份额是14.7:1,即1公斤的汽油彻底焚烧需求耗费14.7公斤的空气,咱们把14.7叫做理论空燃比。咱们将实践空燃比与理论空燃比的比值界说为λ,λ=1即实践空燃比与理论空燃比共同,此刻汽油焚烧最彻底。当λ1时,阐明空气相对较多,此刻混合气偏稀;λ1时,阐明燃油相对较多,此刻混合气偏浓。一般汽油发动机混合气的浓度就处在理论空燃比邻近。搞清楚这个概念,对后边内容的了解是十分必要的。
分层焚烧技能在气缸内所构成的混合气浓度并不是均匀的,在接近火花塞的内层空间混合气偏浓,在远离火花塞的外层空间(接近气缸壁与活塞顶部)混合气则偏稀。这样混合气就构成了由内及外、由浓到稀的状况,只要这样才算为下一步的分层焚烧做好了预备,那么这种不均匀的混合气又是怎么构成的呢?
要想完成这种混合气的状况,缸内直喷技能就必不可少了。发动机在进气行程活塞下行时,发动机电脑(ECU)会操控喷油嘴先进行一次少数的喷油,使气缸内构成淡薄混合气,此刻混合气的空燃比λ1。而在紧缩行程,活塞上行时会进行第2次喷油,使用活塞顶部的特别结构或许喷油嘴的喷发视点让火花塞邻近呈现混合气相对较浓的区域(λ1),然后使用这部分较浓的混合气来点燃汽缸内的淡薄混合气,确保了在顺畅焚烧的情况下尽可能地完成淡薄焚烧,这也正是分层焚烧的精华地点。
除了在进气行程和紧缩行程进行两次喷油来完成分层注油形式外,还有一种办法也能到达相同的作用。这便是只在紧缩行程的某一个时间来进行一次喷油,因为特别规划的喷油嘴视点能够使喷出的燃油刚好坐落火花塞邻近,这样就在火花塞邻近构成了偏浓的混合气,终究相同能到达分层焚烧。
在分层焚烧形式下,整个空燃比λ=1.6~3(空气过量),这就能够用更少的燃油到达相同的焚烧作用,使得发动机的油耗更低。一起在分层焚烧状况下,只要火花塞邻近的区域进行焚烧,最外侧极为淡薄的混合气相当于一个隔热棉,能够将经过缸壁传导所丢失的热量降到最低,提高了发动机全体的热效率。
不过分层焚烧形式并不是在发动机的任何工况下都适用的,只要在比较柔软的驾驭办法下才干完成分层焚烧,而在需求动力功能的时分,就需求转换到均质焚烧形式。该形式下,只在进气行程进行一次喷油,这样在焚烧前,气缸内所构成的混合气的浓度是均匀的,并且空燃比λ≈1。此外,分层焚烧技能存在着一个现在难以得到综合性处理的氮氧化物排放问题,而这也是该项技能在欧洲逐渐撤销的终究的原因。
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