汽油直喷技术

进气管喷射 直接喷射
全负荷 喷射量
怠速 喷射时间 - 毫秒
小制动加强功能
大制动加强功能
两次喷油的控制
点火
第一次喷射 吸入冲程
第二次喷射 压缩冲程
点火
一次喷射 压缩冲程
二次喷射 工作冲程
迅速加热催化器的两次喷射
相关链接：柴油机的喷射
喷射率
时间
NOX催化反应器
不同含硫量燃油的NOx-转换率
100%
ppm 硫 NOx转 换 率 30 ppm 硫 50 ppm 硫 10000 km
三菱GDI发动机 三菱Lancer发动机
GDI发动机比普通发 动机扭矩大10％， 油耗减小40％
大众FSI
FSI是Fuel Stratified Injection的词头缩写，指 燃油分层喷射
部分负荷时（油门 半开），进气管半 开，分层注油模 式，形成稀薄燃 烧，节约燃油。
在满负荷（油门 全开）情况下， 进气管全开，均 匀注油模式，形 成均匀燃烧，满 足动力需要。
高/低负载时的进气挡板控制原理
低负载时 高负载时
节流阀
进气挡板
喷嘴 金属板 进气门
曲轴平衡轴
活塞采用锻造工 艺制ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，顶部带 FSI燃烧室，用 机油喷嘴润滑活 塞
大众发动机活塞形状
JTS活塞形状
三菱GDI发动机
大众FSI发动机
奥迪FSI发动机
奔驰CGI发动机分解样品图
菲亚特JTS
菲亚特JTS
稀燃发动机
什么是稀燃发动机？ 就是让汽油在很稀的混合状态下燃烧。空然比 可达25：1，甚至可达到40：1（如三菱GDI） 实现稀薄燃烧的两个条件
稀薄燃烧技术需要很强的点火能量。可采用提高压缩比或采用多极火 花塞或双火花塞结构 稀薄燃烧技术需要空气能跟汽油充分混合。 如采用垂直进气道等结 构
三菱GDI活塞形状
减小燃烧室容积，可适当提高压缩比， 压缩比可达13
通过活塞顶部特殊的形状，有利于混合 气在缸内按浓度梯度的层状分布：在火 花塞周围形成浓混合气，在外围形成稀 混合气
GDI发动机的垂直进气道
GDI的正向涡流
普通发动机的逆向涡流
GDI的高压旋涡式喷油器
漩涡片/ 涡流板
电枢
带细密滤网 的燃油通道
多极式火花塞结构
两极式
两极式
三极式
沿面跳火型环型电极式火花塞
稀薄燃烧提出两个概念
均质燃烧 分层燃烧
三菱GDI发动机的几项关键技术
GDI是(Gasoline Direct Injection，汽油直接喷射)的简写
弧顶型活塞及垂直向下的进气道
高压旋涡式喷油器，可提高 燃油的细微化程度 采用发动机负荷分段的 控制方式，可有效提高燃 油的经济性和动力性 采用两次喷油的控制方法 采用NOX催化反应器
宽带氧传感器
点火喷油控制单元
氮氧化合物传感器控制单元
消声器
氮氧化合物存储器催化剂 三元预催化剂 废气温度传感器
密封圈
线圈
弹簧
涡流板
燃油流入 燃油流动 高压燃油从圆周分布的 切线口高速喷出，在气 缸内气流作用下，雾化 程度被进一步加强，燃 油呈极细微状，其颗粒 只有0.16～0.20微米以下。
喷嘴阀针
喷油器喷束
喷油器被100V～110V电压驱动，比传统的12V电压要高出8 倍以上；瞬间驱动电流可达17A～20A，这使得喷油器的无效 喷油时间大大缩短，比传统电流型喷油器性能还更优越。
双凸轮轴 调节器， 调节范围 均为42度 曲轴转角
延迟
进气侧
提前
延迟
锁止销
排气侧
叶轮 锁止销
提前
双进气口结构
若发动机空气需求量很大，ECU通过电磁阀打开车轮侧进气口
若汽车前端进气口堵塞，高真空打开车轮侧进气口
可变进气歧管
高压回路
单活塞高压泵
该泵由HITACHI公司制造，可产生 30～120bar的燃油压力 压力由流量控制阀N290根据标定值进 行调节 燃油压力传感器监控燃油压力 该系统是按需求调节的高压泵 与连续供油高压相比，该系统的优点： 降低了驱动功率
汽油直喷技术
杭州汽车技校：陈金苗
前言
汽油直喷技术是指发动机采取与柴油机相 同的喷射工作方式，直接向气缸内喷射汽油。 因此有人认为是汽油直喷技术是将柴油机的形 式移植到汽油机上的一种创举。目前比较有名 的汽油直喷发动机有：三菱的GDI发动机、大 众和奥迪的FSI、 奔驰的CGI、菲亚特的JTS等 等。 直喷发动机的突出优点：可以实现混合气稀薄 燃烧