FSI燃油分层喷射技术
汽车发动机直喷稀燃技术应用分析
汽车发动机直喷稀燃技术应用分析摘要：随着车辆运输量的不断上升，每年都有着大批的新车辆投入应用，这样车辆的汽车发动机直喷稀燃技术就不断地需要更新，为了使得车辆的发动机直喷稀燃技术能够满足运输任务的需求，在对车辆进行安装和建造时，需要进一步的提高车辆的使用效率和质量。
本文通过对汽车发动机直喷稀燃技术的应用进行分析，以期为我国的车辆研究工艺带来一些参考帮助，为我国车辆汽车发动机直喷稀燃技术发展贡献出一份力量。
关键词：缸内直喷;稀薄燃烧;分层燃烧;高能点火;FSI前言汽车发动机直喷稀燃技术是一门综合性很强的技术，随着汽车发动机直喷稀燃技术在汽车机械生产的广泛应用，进一步使汽车生产企业的生产汽车的质量和使用效果得到了提高，大幅度的增加了企业综合竞争能力，但是由于中国在汽车生产制造方面的汽车发动机直喷稀燃技术研究措施起步与发达国家相比还比较晚，与国际水平还具有着相当的差距。
汽车发动机直喷稀燃技术的研究探讨与应用，是阻挡现今国内汽车制造业发展的主要问题。
1.汽车发动机直喷稀燃技术概念和在汽车制造中的应用价值分析1.1对汽车发动机直喷稀燃技术概念的分析及几种稀薄燃烧发动机装车实验结果FSI是FuelStratifiedInjection的英文缩写，其主要指的使燃油分层喷射，是直喷式汽油发动机领域的一项创新型的汽车发动机系统的革命性技术，FSI技术是指改变老式的汽油机通过从进气管中将空气与燃油混合的燃油供给系统的供油方式，而采用类似于柴油机供油原理一样的，通过喷油器直接往气缸内喷射汽油的供油方式，分层燃烧的主要目的是能够实现较稀混合气的点火燃烧，而缸内直喷设计的根本目的就是为了使得稀薄燃烧能够顺利进行，缸内直喷技术与稀燃技术存在着密不可分、相辅相成的关系[1]。
不仅如此，汽车发动机直喷稀燃技术指的是机械设备、点火设备以及软件进行合理的有机结合，通过车内软件和科学技术有效的实现汽车发动机的数控化的点火方式以及运行方式，进一步的提高汽车设备的智能性以及功能性水平。
大众公司EA113系列2.01-Fsi燃油分层直喷式汽油机详解（一）
2003年大众公司在1.8L-5V-92kW进气道喷射汽油机的基础上为第2代奥迪(Audi)A3和A4轿车开发了一种新型横置式2.0L-4V-FSI分层直接喷射汽油机，除了将发动机功率由92kW增加到110kW使汽车的动力性得到了显著提高外，还使汽车燃油耗降低了大约1L/100km，同时更加舒适，并达到了当时欧洲实施的欧Ⅳ废气排放标准。
这种采用汽油分层直接喷射(FSI)技术的直列4缸4气门汽油机成功地解决了传统汽车在功率、舒适性和燃油耗之间的目标冲突，表明汽油分层直接喷射技术始终是提高汽油机燃烧效率潜力最大的一种技术措施。
2004年，大众公司在这种EA113汽油机系列平台基础上又开发出了世界上第一台涡轮增压缸内直接喷射2.0L-TFSI汽油机，功率为195kW，扭矩为350Nm。
2010年，为了给奥迪运动型轿车配备动力性能更好的汽油发动机，又将上述涡轮增压2.0L-TFSI燃油分层直喷式汽油机的燃油过程移植到奥迪直列5缸自然吸气2.5L-MPI多点气门口喷射汽油机上，成功地开发出了功率250kW，扭矩450Nm的2.5L-TFSI增压燃油分层直喷式汽油机。
本文将详细介绍4缸自然吸气2.0L-FSI燃油分层直喷式汽油机和5缸涡轮增压2.5L-TFSI燃油分层直喷式汽油机。
范明强(本刊专家委员会委员)教授级高级工程师，曾任中国第一汽车集团公司无锡研究所发动机研究室主任、湖南奔腾动力科技有限公司轿车柴油机项目部总工程师、无锡柴油机厂高级技术顾问和多所高校客座教授。
大众公司EA113系列2.0L-FSI燃油分层直喷式汽油机详解(一)◆文/江苏 范明强一、自然吸气2.0L-FSI燃油分层直喷式汽油机2.0L-4V-F S I分层直接喷射汽油机是在1.8L-5V-M PI进气道喷射汽油机(D=81m m，S=86.4mm)的基础上加大缸径和行程重新开发而成的，使行程与缸径之比从1.067加大到1.125。
在对5气门(5V)汽缸盖进行详细试验研究后，经过方案的仔细比较，并对几种不同的燃烧方法进行分析，最终专门为空气引导的分层直接喷射燃烧过程设计了一种新的4气门(4V)汽缸盖，可以应用于横置式和纵置式的自然吸气、增压的直列式和V形汽油机上，并能在全球进行低成本、大批量生产。
大众汽车FSI发动机技术
燃后 ，燃烧迅速波及外层 。 Ｆ 发动 机 与传统 的燃 油喷射 系统在 ＳＩ 工作原理上有一定 的差异。主要表现 在充
气系统 、燃油 系统和排放 系统等 方面 。
加强劲。日趋成熟起来的 ｙ ｔ ｍ ｌｉ ｒｖ ｎ ｉｅｅ ｈ ｕ ｅ ｓ ｉｎａ ｄｆ ｅ ｃ ｎ ｍｙ ｈ ｖ ＳＩ ｓｅ ｗｉ ｍｐ ｏ ｅ ｅ ｇｎ ｘ ａ ￣ ｍｉ ｏ ｎ ｌ ｏ ｏ ； ａ ｅ ｓ ｌ ｓ ｕ ｅ
是近几 年脱 颖而 出的世界 上新型汽 油发 动 好 、而 且使 发动机输 出更 加强 劲。 日趋成 言 ，采用这种工作方式后 由于汽油直接喷
Ｓ技 使汽 机技 术 。Ｆ Ｉ 动机在 ２ ０ 年 开始应 用在 熟起来 的Ｆ Ｉ 术 ，在 大众集 团 内已经普 入每一个气缸 ，结合稀薄燃烧技术 ， Ｓ发 ００ 批量 生产的车型上 ，先后搭载在大 众高尔 遍 采用。 夫、路 波 、宝来 、波 罗、帕萨特 、奥迪 等
的 ，因此需要采 用由浓至稀 的分层燃烧 方 的 开关 阀进行 开 启／ 关闭来 控制 进气气 流
１ ９ ， 大 众 集 团 开 始 在 柴 油 式。通过缸 内空气 的运动在火花塞周围 ８ 年 ９ 的形态。
发 动 机 制 造 领 域 发 展 柴 油 涡 轮 增 压 直 形 成 易于 点火 的浓 混 合气 ，空燃 比达到 １ 分层充气模式 ．
不 同型号 的车型 上。国内２ ０ 年新上市的 负荷时确保低油耗 ，但需 要增加特殊催化 ０６
油直喷发动机在部分 负荷范 围内采用专 门
现 在 的 Ｆ 发 动 机 具 有 三 种 工 作 方 ＳＩ
ＦＩ Ｓ 特点 是能 够降 低泵 吸损 失 ，在低 的充气模 式来工作成为 了现实。
新奥迪Ａ Ｌ ６ 轿车就采用了Ｆ Ｉ Ｓ发动机。
汽车FSI,CGI等名词解释
第一、FSI的为什么能省油？第二、FSI是如何实现的？第三、FSI为何到国内会缩水？接下来我们就意义为您解答。
奥迪R8的V8 FSI发动机构造图FSI的为什么能省油？1、发动机在低负荷运转和高负荷运转的时候，对供油量的要求是不同的，较少的供油就可以维持低负荷运转，如果能尽量减少低负荷时的供油，就可以达到省油的目的。
2、但供油减少到一定的时候，虽然燃烧后产生的能量能够维持发动机运转，但由于汽油的浓度太低了，普通方式下火花塞是无法将混合气点燃的。
3、分层燃烧解决了这个问题，它的原理就是让缸内汽油浓度不是保持一致，而是在火花塞附近的混合气浓度较大，能够被点燃，进而再点燃其余浓度较低的混合气。
4、具体能省多少油，看看空燃比就可以知道大概了，普通发动机的空燃比是14.7:1，大众的FSI可以做到65:1，当然，这些都是在低负荷时采用的方式，在高负荷的时候仍让是均匀燃烧，和普通发动机一样。
5、对于经常在城市里开车的来说，省油还是比较明显的，据大众的宣传，可以省油10%。
FSI燃油分层喷射是如何实现的？1、在活塞的顶面有设计有凹槽，使得活塞在上下运动的时候，能使缸内产生涡流。
2、喷油嘴二次喷油，在整个活塞行程中并不是只喷射一次，在进气行程中先进行第一次喷射，使汽缸内充满燃油混合物，再在压缩行程即将终了，但是却在即将点火之前时进行第二次喷射，此时的喷射就是为燃油分层而进行的。
3、提高压缩比，这样有助于形成强势涡流，并且缸内温度也随之提高，有助于稀燃。
在大众FSI的这种分层技术中，喷油嘴的位置，汽缸的压缩比以及活塞顶部凹槽的形状都是经过多次实验进行匹配的，才能在一定的行驶工况下产生适量的涡流，既而进行适当的分层。
FSI为何到国内会缩水？除了大众与奥迪系列车型之外，使用分层燃烧技术的还有三菱他们的GDI发动机的车型，到现在还没有一款在国内正式销售。
为什么这些现今的技术无法运用在国内车型上呢？原因何在？欧洲市场的高尔夫6代车型已经采用了FSI技术其实别看分层燃烧显得很容易，其实很多部件都是科技含量很高的，像油泵、油嘴、活塞等等，没有过硬的技术，分层燃烧都是不可能实现的。
FSI技术及其基本工作原理
FSI技术及其基本工作原理。
1 FSI技术概念及其优缺点为了解决汽油机（特别是车用汽油机）的燃油消耗率高和排污率大的问题，各国都在寻找高压缩比、稀燃和快速燃烧的方案。
但是高压缩比受到汽油辛烷值和爆震的限制，稀燃受到部分负荷时着火和燃烧稳定性的制约。
大众汽车公司在受到柴油机燃油喷射，副燃烧室首先着火（作为火源），副燃烧室混合气浓度高以及组织气流运动促进燃烧等思路的启发下，开发了FSI这项新技术。
FSI是Fuel Stratified Injection的缩写。
意指燃油分层喷射，是直喷式汽油发动机领域的一项创新的革命性技术[5]。
FSI技术是指改变传统的汽油机在进气管中将燃油与空气混合的燃油供给系统的供油方式，而采用像柴油机一样的，通过喷油器直接将汽油向气缸内喷射的供油方式。
采用燃油直喷技术的发动机，发动机能在火花塞点火之前把汽油直接喷射到燃烧室，同时在ECU的精确控制下，使混合气体分层燃烧（既可保证火花塞稳定点火，又不至于造成过多NOX生成和冒烟现象的发生）。
这种技术可以让靠近火花塞处的混合气相对较浓，远离火花塞的混合气相对较稀，从而更有效的实现“稀薄”点火和分层燃烧。
并且由于不用加热（进气加热使汽油挥发，密度减小）而提高了进气充量，在部分负荷时也没有因为要用节气门进行调节发动机的功率而减小了进气气阻。
采用缸内直喷技术的汽油机的空燃比可以调节到比用化学计算法得出14.7:1 更稀薄的状态，从而能够将内燃机的燃料效率提高20％[6]。
其局限性主要是因为空气过量而使氮氧化合物（NOX）排放增加。
采用直喷技术后，燃油以细微滴状的薄雾方式进入气缸，而不是以蒸汽的方式。
这也就意味着当燃油雾滴吸收热量变为可燃蒸汽时，实际上对发动机的气缸起到了冷却的作用。
这种冷却作用降低了发动机对辛烷值的要求，所以其压缩比可以有所增加。
正如柴油一样，采用较高的压缩比可以提高燃料的效率。
采用FSI技术的另一优点是能够加快油气混合气体的燃烧速度，这使得FSI发动机和传统喷射发动机相比，更有利于废气再循环。
汽车屁股后面的字母各是什么意思!TSI,TFSI,TDI,CGI,VVT等等
增压发动机类型一：TSI大众的TSI在国内外有着不一样的意思，国外的意思是Twincharger Stratified ion，指双增压（涡轮和机械增压）分层喷射技术。
而国内的意思，T代表涡轮增压，Si代表燃油直喷，而不是T与FSI的简称，并没有燃油分层喷射技术，因为国内燃油质量一般，达不到分层喷射的要求。
在国内，我们经常会看到不同的TSI标志。
有全红的、有就“SI”是红的、还有只有“I”是红的。
但大家别误会他们技术不一样，这只是为了区分不同的排量而已。
例如：2.0排量和1.8排量为“SI”是红色的，而2.0TSI车型中的高配车型或者高端车型则使用全红的标识，那么1.4排量的当然只能是只有“I”是红色的了。
类型二：TFSITFSI发动机也是涡轮燃油直喷发动机它可以说是FSI发动机和涡轮增压器的结合。
即涡轮增压（Turbocharger)+FSI。
它的T和TSI中的T一样，表示采用涡轮增压技术，后面的FSI即燃油分层喷射发动机（Fuel Stratified ion），S表示“分层次的”。
TFSI发动机既分层喷射，又有涡轮增压，是TSI发动机的升级版。
类型三：TDITDI是英文Turbo Direct ion的缩写，意为涡轮增压直接喷射柴油发动机。
为了解决SDI（自然吸气式柴油发动机）的先天不足，人们在柴油机上加装了涡轮增压装置，使得进气压力大大增加，压缩比一般都到10以上，这样就可以在转速很低的情况下达到很大的扭矩，而且由于燃烧更加充分，排放物中的有害颗粒含量也大大降低。
TDI技术使燃油经由一个高压喷射器直接喷射入气缸，因为活塞顶地造型是一个凹陷式的碗状设计，燃油会在气缸内形成一股螺旋状的混合气。
自然吸气发动机类型一：CGI/CDI发动机CGI技术是一种奔驰公司开发的缸内直喷技术。
供油动作已完全独立于进门与活塞系统之外，ECU也因而拥有更多的主导权。
超乎传统喷射理论的稀薄燃烧与更多元的混合比便得以实现。
fsi技术名词解释
fsi技术名词解释
以下是解释FSI技术这个名词。
FSI技术，全称Fuel Stratified Injection，中文意为“燃油分层喷射技术”。
这是一种先进的发动机燃油喷射技术，主要用于提高燃油利用效率和降低排放。
FSI技术的工作原理如下：
1.在发动机运行过程中，将燃油分成两部分：一部分是雾化良好的燃油，用于燃烧室中的主要燃烧；另一部分是未雾化的燃油，用于预燃室中的预燃烧。
2.雾化良好的燃油在燃烧室中迅速燃烧，释放能量，提高发动机的功率和扭矩。
3.未雾化的燃油在预燃室中燃烧，由于其密度较高，可以有效减少排放污染物的产生。
4.通过精确控制燃油喷射量和喷射时机，实现发动机的高效运行，降低燃油消耗和排放。
F SI技术具有以下优点：
5.提高燃油利用效率，增加发动机动力。
6.降低排放，减少对环境的影响。
7.适应不同的燃油品质，拓宽燃料类型。
8.发动机运行平稳，降低噪音。
。
大众轿车用第二代增压燃油分层直接喷射1.8T-FSI汽油机(一)
４ 按 照 燃 用辛 烷值 （ 究 研
法 ）５９ 的燃油设计 。 ９ ／１ ５ 可 以在 跨 国 集 团世 界
编 者按 ：大 众 集 团最 新 的 机 ， 无 论 从 技 术 水 平 、动 力 中级 车 Ｐ ５ 台 是 从 高 Ｑ３ 平
尔 夫 、 宝 来 、 甲 壳 虫 等 面 都 堪 称 一 流 ，２ ０ 年初 才 的主要 目标 ，除了成本 低 、品 ０７ ＰＱ３ 平 台上 全 新 开 发 而 ４
Ⅸ 车 与 蕾 件 技 术 与市 场 Ａ Ｔ№ １ ）２Ｏ— ９ 汽 Ｐ （ ４ ０７ ２
维普资讯
大众轿车用第二代增压燃油分层直接喷射！璺二 皇 ：！ ！
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解析奥迪TFSI和FSI技术
新款3.0 TFSI：高科技V6机械增压发动机3.0 TFSI两项尖端技术——汽油直喷和机械增压的完美结合。
动。
也就是从那时起，奥迪涡轮增压发动机开始在市场上取得成功，引起巨大轰动。
采用多楔带驱动，因此可以在发动机怠速启动时提供强大的牵引力。
3.0 TFSI转/分钟的低转速情况下也可以获得420牛•米的峰值扭矩，并且能够一直持续到4850转/分钟。
自然吸气式发动机。
3.0 TFSI6500转/分钟，并且在4850转/分就可以达到额定输出功率213千瓦（290匹马力）。
燃油效率最高分3.0TFSI发动机完全可以当之无愧地获得燃油效率的最高分。
其强大的牵引力可以配合使用更大范围的变速箱传动比，使本已卓尔不群的燃油效率得到进一步提升。
其实，这款3.0 TFSI准。
通过增压器的空气密度很低，转子几乎是自由转动，这样所需的驱动力微乎其微。
新款3.0 TFSI转/分钟，叶片与壳体的间隙仅有千分之几毫米。
转子每小时可以传送1000公斤气流。
集成安装的两个铝制的水冷式中冷器分别连接在一个独立冷却回路上，经过其中的被压缩的热空气将再次冷却，从而提高了进入燃烧室空气的含氧量。
这一系列措施使机械增压器的噪音降到最低。
强化的曲轴箱相关部件间的摩擦阻力。
两个进气凸轮轴相位调整范围达到42度曲轴转角。
从而在进气道内形成更利于油气混合的进气涡流。
喷射燃油系统是一项全新的设计，共轨喷射系统所带的六孔燃油喷嘴以150巴的高压将燃油直接喷射进燃烧室。
燃油喷嘴的出色响应能力可以使其在每个压缩行程进行多达3次的燃油喷注，从而优化了燃烧过程，进一步提升了新款3.0 TFSIFSI：燃油直喷技术在能源不断稀缺的今天，谁能让发动机减少耗能的同时又发挥更强的动力，谁就将赢得未来更大的市场。
FSI油直喷技术，并引领了汽油发动机的发展趋势。
当驾驶者开车行驶在路上时，最深切的体会就是减少了换档的次数，操控更轻松，而15％，是FSI的各项技术不断改进的综合成果。
GDI和FSI
随着近些年油价的不断飙升，汽车日常使用中的油耗问题也愈发突出，对于家用经济型轿车来说更是如此，各大汽车生产厂也是在油耗上大做文章。
现在，以丰田、本田、日产为主的日系车在油耗表现上更是让欧美的各大汽车生产厂自愧不如。
为了回应日系车的强大攻势，欧美的各汽车厂商也纷纷深挖自己的发动机的潜能，采用新技术最大限度的为车主节省在燃油上的支出。
在这一方面，德国大众率先做出了表率，大众公司对自己旗下的新车型所配用的发动机开始采用FSI燃油缸内直喷技术，保时捷、奥迪、大众、斯柯达的新车均采用了这一技术。
那么大众为什么要研发燃油缸内直喷技术呢？实际上，汽油缸内直喷技术源于柴油发动机的喷油技术，为了能使汽油发动机能像柴油发动机那样具备较高的燃烧效率，使燃油燃烧更充分，从而达到尽可能的节省燃油的目的。
汽油缸内直喷技术是实现汽油在气缸内分层燃烧的一种特有技术，而汽油分层燃烧又是实现汽油稀薄燃烧的手段。
所谓稀薄燃烧就是让发动机运转时的空燃比低于理论空燃比，采用较少的燃油量，使燃油充分燃烧，并将废气中的可燃气体也进行燃烧，将其转化为热能，降低尾气中有毒气体的排放，提高发动机的燃烧效率，达到节省燃油的目的。
大众集团为了使其发动机做到稀薄燃烧，实现分层燃烧的技术要求，达到节省燃油降低有害气排放的目的，因此采用了燃油缸内直喷技术。
大众集团旗下各大汽车品牌现在均采用了FSI发动机，在国内的合资品牌上，奥迪的A4和A6、大众的迈腾、高尔夫、斯柯达的明锐也都采用了具备FSI燃油缸内直喷技术的发动机。
在大众集团的品牌优势和前期的宣传推广的影响下，人们都会认为燃油缸内直喷技术是大众最先发明的。
其实不然，最早使用这一技术的并非大众的FSI发动机，而是日本三菱的GDI发动机。
作为现在主流的两大燃油直喷技术的代表，FSI发动机和GDI发动机在国内的命运却是截然不同。
三菱的GDI发动机技术不像大众的FSI发动机技术被广为人知，虽然自1995年首台GDI发动机被安装在三菱的量产车上，至今已经生产了100多万台GDI发动机。
(BDX型V6 2.8L FSI)
FSI发动机介绍
• FSI发动机是Fuel Stratified Injection， 意思是燃油分层喷射，是基于GDI （缸内直喷式发动机）的一种技术。 与常规的气道喷射点燃式发动机相 比，FSI将燃油直接喷入燃烧室， 由于喷雾的气化冷却作用，它优化 了充气效率，由于实现了汽油机的 质调节，不再需要节气门，大大降 低了进气损失，分层燃烧减少了发 动机的传热损失，从而增大了满负 荷的输出功率并降低了部分负荷的 燃油消耗
奥迪BDXV6 2.8L FSI发动 机
BDX型V6 2.8L FSI发动机是德 国奥迪汽车公司新研发的一 款发动机，其介于2.4L MPI 发动机和3.2L FSI发动机之 间。由于该款发动机采用了 新型气门升程系统、容积流 量可调的机油泵(二级压力控 制)及三椭圆链轮配气机构等 新技术，使得发动机的摩擦 状况和油耗得到进一步改善。
奥迪V6 2.8L FSI发动机参数
可变气门升程系统的结构
奥迪在2.8L BDX发动机采用的 气门升程系统是德国奥迪汽车公 司最新的技术研发成果，这种可 变气门控制系统可以实现更好的 驾驶舒适性，同时消耗的燃油更 少。
奥迪在2.8L
BDX发动机气门升程系统图
不一样的齿轮轴和齿轮块
多数发动机的凸轮轴和驱动气门的凸轮是一体的，而奥 迪可变气门升程系统的进气凸轮轴和凸轮是分体的，在 这里，齿轮被称为凸轮块，在凸轮轴和凸轮上匀有花键， 凸轮轴通过花键驱动凸轮块转动的同时，凸轮块还可以 轴上移动约7mm，凸轮块上有两个不同的凸轮外形， 一个升程小，一个升程大。凸轮块的轴向移劝实现不动 升程的凸轮驱动气门的开启，从而实现气门升程的可变。
BDX V6 2.8L FSI发动机的特点
FSI-TFSI
FSI发动机FSI发动机是Fuel Stratified Injection，意思是燃油分层喷射，是基于GDI（缸内直喷式发动机）的一种技术。
与常规的气道喷射点燃式发动机相比，FSI将燃油直接喷入燃烧室，由于喷雾的气化冷却作用，它优化了充气效率，由于实现了汽油机的质调节，不再需要节气门，大大降低了进气损失，分层燃烧减少了发动机的传热损失，从而增大了满负荷的输出功率并降低了部分负荷的燃油消耗。
目录1简介2技术精髓3运作模式4发展趋势5FSI特点6综合描述1简介FSI是Fuel Stratified Injection的字母简写，中文意思是燃料分层喷射技术，它代表着今后引擎的一个发展方向。
燃油分层喷射技术是发动机稀燃技术的一种。
什么叫稀燃？顾名思义就是发动机混合气中的汽油含量低，汽油与空气之比可达1：25以上。
大众FSI发动机利用一个高压泵，使汽油通过一个分流轨道（共轨）到达电磁控制的高压喷射气门。
它的特点是在进气道中已经产生可变涡流，使进气流形成最佳的涡流形态进入燃烧室内，以分层填充的方式推动，使混合气体集中在位于燃烧室中央的火花塞周围。
如果稀燃技术的混合比达到25：1以上，按照常规是无法点燃的，因此必须采用由浓至稀的分层燃烧方式。
通过缸内空气的运动在火花塞周围形成易于点火的浓混合气，混合比达到12：1左右，外层逐渐稀薄。
浓混合气点燃后，燃烧迅速波及外层。
2技术精髓是通过电脑采集凸轮位置和曲轴位置以及发动机各相关工况从而控制喷油嘴将汽油喷入进气歧管。
汽油在歧管内开始混合，然后再进入到汽缸中燃烧。
空气跟汽油的最佳混合比是14.7/1（也叫理论空燃比），传统发动机由于汽油跟空气是在进气歧管内混合，那么他们只能均匀的混合在一起，所以必须达到理论空燃比才能获得较好的动力性和经济性，但由于喷油嘴离燃烧室有一定的距离，汽油同空气的混合情况受进气气流和气门开关的影响较大，并且微小的油颗粒会吸附在管道壁上，这就使理论空燃比很难达到，这是传统发动机无法解决的一个问题。
发动机SIDI技术挑战FSI技术
发动机SIDI技术挑战FSI技术注：并非全部原创，也并非全部转贴，网上的发动机技术的学习而已。
SIDI发动机和FSI发动机是世界顶级的两大发动机技术。
凯迪拉克所使用的SIDI发动机，采用了双模的设计理念和D-VVT双可变气门正时的设计。
所谓双模就是指发动机在不同运行情况下，采用分层稀薄燃烧模式和均质燃烧模式，以达到提高发动机动力和降低油耗的目的。
奥迪使用的FSI发动机是Fuel Stratified Injection的缩写，即燃油分层喷射，燃油分层喷射技术是发动机稀燃技术的一种，通过更先进的共轨轨道，使稀薄的雾化汽油通过喷头直接喷向被高度压缩的空气，这样能使汽油和空气更均匀的结合，有效提高发动机动力，并能降低汽车的污染排放。
1、动力PK：奥迪所使用的3.6升FSI发动机能最高提供车辆360牛•米的扭矩和206千瓦的功率。
08款凯迪拉克CTS的3.6升SIDI发动机能输出374牛•米的最大功率和229千瓦的最高功率。
小结：动力表现方面，凯迪拉克全新使用的SIDI发动机具有更强的输出表现。
2、环保PK：强调“绿色动力”的凯迪拉克最新使用的SIDI系列发动机与以往同类发动机相比，综合路况油耗降低3%左右；在冷车启动时，污染排放可降低25%，排放达到苛刻的欧洲四号标准。
在环保方面FSI发动机作为一款以低能耗、高输出为设计的发动机，FSI系列发动机能在不装任何净化器的情况下，轻松使汽车的尾气排放达到苛刻的欧洲四号标准。
小结：最具代表性的凯迪拉克SIDI发动机系列和奥迪FSI系列发动机都在污染排放方面给出了令人满意的答案。
在绿色环保问题面前，没有输家。
因为看到的是一颗责任的心。
凯迪拉克有，奥迪也有。
3、哪个更适合中国市场？无论是奥迪FSI汽油直喷技术，还是凯迪拉克的SIDI双模发动机技术，都代表着当今世界汽车工业的最高技术，这些技术是否都适合中国市场呢？奥迪所开发的FSI发动机技术，由于其所采用的是先进高压稀燃技术，这种技术通过压燃方式使发动机工作，这就必须使发动机的压缩比达到15.5：1左右，这样才能使汽油在高压下被自动点燃烧。
FSI
中德诺浩汽车实训基地
Sino-German Know-How Automobile Training Base
施 卫
FSI技术
●发动机工况---即发动机工作状况。一般用它的
功率与转速来表示，也可以用转速和节气门开度 表示。节气门全开时功率就达到这一转速下的最 大值。 ●发动机的工况有多个，但根据汽车运行特点可 将其分为：起动；怠速；中等负荷；全负荷和加 速等五种基本工况。 ●发动机各工况对混合汽浓度的要求 (化油器式 和大部分进气道喷射汽油机) ：
FSI技术
FSI技术
全新的汽油直喷发动机技术
中德诺浩汽车实训基地
中德诺浩汽车实训基地
Sino-German Know-How Automobile Training Base
施 卫
FSI技术
基础知识
FSI Fuel Stratified Injektion 燃油 分层 喷射
技术数据 发动机机械结构
■
中德诺浩汽车实训基地
Sino-German Know-How Automobile Training Base
施 卫
基本原理 FSI技术
直喷发动机的三种工作模式：
分层充气模式
均质稀混合气模式
均质混合气模式
中德诺浩汽车实训基地
Sino-German Know-How Automobile Training Base
施 卫
FSI技术 --基础知识 分层充气模式 2.0l FSI 发动机
中德诺浩汽车实训基地
Sino-German Know-How Automobile Training Base
施 卫
FSI技术 --基础知识 分层充气模式
什么是FSI燃料分层喷射发动机
也相 应 降低 。
采用 铸 铝 轻 质 活塞 ， 为保 证 气 缸 内形成 特 殊 的
涡流 ，活塞 顶部 开 有 凹坑 ，取 消进气 道 的进 气翻 板 ，
使 得 混 合气 混 合 充 分 ，从 而 降低 了起 动 所 需 的供 油 量和 碳氢 化 合物 的排 放 。运用 ６ 孔 高压 喷 嘴将燃 油 分
减 小 ， 降低 机 油 变质 的可 能 性 ，油压 稳 定 ，不产 生 泡 沫 。机 油 滤 清 器改 进 ，弹 簧和 密封 圈起 作 用 ，拆 下滤 清器 的 时候 ，机 油不会 溢 出 。 运 用 可 变进 气 相位 ，通 过 电磁 阀Ｎ２ ０ ５ 将 缸盖 上 的不 同油道 打 开 ，将 进 气 凸轮轴 分 别 向推迟 或 者 提 前 方 向调整 ，实 现机 内废 气 再循 环 ，降低 燃 烧 温度
应用 。
Ｆ Ｓ Ｉ发 动机 通过 使用 分层 技 术达 到 了减少 燃油
消耗 的 目的 ， 并 采用 ＮＯ ｘ催 化器 来减 少废 气 中的氮
氧 化物 。 在 分层 贫 燃料 模式会 产 生大 量的氮 氧化 物 。
正 因为 这 个原 因 ，Ｆ Ｓ Ｉ 发动 机 装 备 了 ＮＯｘ催化 器 ，
主要 功 能类 似 于传 统 的三 元催 化器 ，只 不过 多加 了 减少 氮 氧化 物 （ ＮＯ ｘ ）的功 能 。Ｆ Ｓ Ｉ 能轻松 达到 欧 ４
一
口设计 ，铝制 缸 盖带双 凸轮 轴罩 盖 ，滚子 摇 臂技术 ，
减 小 凸轮 行 程 ，减少 磨 损 ，采用 实 心进 排 气 门 ，刚 度好 ，三层 复合 式缸 垫 ，密封 效果佳 。
大众奥迪EA888系列1.8L增压燃油分层直喷式汽油机详解（三）
基础知识讲座Master the Basics栏目编辑：文二霞 ******************92·October-CHINA 2003年大众公司在1.8L-5V-92kW进气道喷射汽油机的基础上为第二代奥迪A3和A4轿车开发了一种采用齿形皮带传动的新型横置式自然吸气2.0L-4V-FSI分层直接喷射汽油机，其内部型号为EA113汽油机系列。
2004年在此平台基础上开发的世界上第一台涡轮增压缸内直接喷射2.0L-TFSI汽油机批量投入生产。
而2006年新开发的采用链传动的1.8L-TFSI汽油机则是在全新设计的基础发动机上应用了升级版的增压燃油分层直接喷射(TFSI)燃烧过程。
不断创新的TFSI技术为这种最新的机型提供了更大的低速扭矩和更低的燃油消耗，同时新一代发动机管理系统和喷油系统高压部件还能用于满足特超低排放汽车(SULEV)废气法规要求的2.0L-TFSI增压分层直喷式汽油机。
这些新机型在大众公司内部被命名为EA888汽油机系列。
EA888系列汽油机从一开始就是按照用于大众公司所有型号和汽车平台的“全球发动机”和全世界所有市场应用的要求来设计的。
大众公司于2007年春成功推出了这种全新汽油机系列的第一代机型，随后又在此基础上成功开发了特超低排放汽车用的2.0L-TFSI机型；在2009年度的第二代机型上又进行了多处摩擦优化，并同时推出了奥迪可变气门定时和升程机构(Avs)；2011年又推出了经进一步广泛优化并装备Avs机构的第三代1.8L-TFSI-Avs机型。
从2005年以来，这种EA888直列4缸TFSI汽油机系列10次荣获著名的“年度国际发动机”和“十佳发动机”奖。
本文将详细介绍第一代和第三代机型的结构和性能。
范明强(本刊专家委员会委员)教授级高级工程师，参加过陕西汽车制造总厂的筹建工作，主管柴油机的产品开发，1984年调往机械工业部无锡油泵油嘴研究所，曾任一汽无锡柴油机厂、第一汽车集团公司无锡研究所高级技术顾问、湖南奔腾动力科技有限公司总工程师。
FIS,TFIS,TSI代表着什么
FIS,TFIS,TSI代表着什么
FSI——燃油分层喷射发动机
FSI是Fuel Stratified Injection的词头缩写，意指燃油分层喷射。
该技术的运⽤使FSI发动机与传统发动机相⽐拥有更低的油耗、更好的环保和更⼤的输出功率和扭⼒。
燃油分层喷射技术是发动机稀燃技术的⼀种。
什么叫稀燃？顾名思义就是发动机混合⽓中的汽油含量⼤众FSI发动机利⽤⼀个⾼压泵，使汽油通过⼀个分流轨道（共轨）到达电磁控制的⾼压喷射⽓门。
它的特点是在进⽓道中已经产⽣可变涡流，使进⽓流形成最佳的涡流形态进⼊燃烧室内，以分层填充的⽅式推动，使混合⽓体集中在位于燃烧室中央的⽕花塞周围。
TFSI——涡轮增压燃油分层喷射发动机
⽽TFSI实际上就是⽐FSI多了⼀个T字，这个T字代表的则是涡轮增压技术——⽽发动机本⾝也的确是在FSI发动机的基础上增加了⼀个涡轮增压机。
涡轮增压是利⽤排⽓的⾼温⾼压推动废⽓涡轮⾼速转动，在带动进⽓涡轮压缩进⽓，提⾼空⽓密度，同时电脑控制增TSI——涡轮-机械增压发动机
TSI发动机的设计⾮常巧妙，它实际上是把⼀个涡轮增压器(Turbocharger)和机械增压器(Supercharger)⼀起装到⼀台发动机⾥⾯。
涡轮增压器由于废⽓涡轮的惯性，会有发动机相应的迟滞现象。
⽽机械增压器则是由发动机转轴直接带动，能够随着发动机转速变化⽽TSI国产版——实为TFSI
不过要注意的是，国产迈腾、速腾等车型最新的TSI发动机实际上跟前⾯说到的TSI并不是⼀回事、最⼤输出功率118千⽡的迈腾1.8L EA888发动机实际上就是TFSI发动机——它⾥⾯并没有涡轮增压器，只是在字⾯上把F字省掉了。
⽽速腾的1.4TSI跟前⾯的TSI发动机。
汽车发动机分层燃烧详解
汽车发动机分层燃烧详解FSI，它所代表的单词直译为燃油分层喷射，它是大众汽车直喷发动机的标志代码。
那么FSI发动机有什么好处？装载它的汽车又能带给我们怎样的惊喜呢？与那些把汽油喷入进气歧管的发动机相比，FSI发动机的主要优势有：动态响应好、功率和扭矩可以同时提升、燃油消耗降低。
理论上，FSI发动机有至少两种燃烧模式：分层燃烧和均质燃烧，有人还把均质燃烧模式细分为均质稀燃模式和均质燃烧模式。
从FSI 所代表的Fuel Stratified Injection含义上看，分层燃烧应该是FSI发动机的精髓与特点，不过也可以理解为它的研发起点和基础。
分层燃烧的好处在于热效率高、节流损失少、有限的燃料尽可能多地转化成工作能量。
分层燃烧模式下节气门不完全打开，保证进气管内有一定真空度（可以控制废气再循环和碳罐等装置）。
这时，发动机的扭矩大小取决于喷油量，与进气量和点火提前角关系不大。
分层燃烧模式在进气过程中节气门开度相对较大，减少了一部分节流损失。
进气过程中的关键是进气歧管中安置一翻版，翻版向上开启（原理性质，实际机型可能有所不同）封住下进气歧管，让进气加速通过，与ω形活塞顶配合，相成进气涡旋。
分层燃烧时喷油时间在上止点前60°至上止点前45°，喷射时刻对混合气的形成有很大影响，燃油被喷射在活塞顶的凹坑内，喷出的燃油与涡旋进气结合形成混合气。
混合气形成发生在曲轴转角40°至50°范围内，如果小于这个范围，混合气无法点燃，若大于，就变成均质状态了。
分层燃烧的空燃比一般在1.6-3之间。
点火时，只有火花塞周围混合状态较好的气体被点燃，这时周围的新鲜空气以及来自废气再循环的气体形成了很好的隔热保护，减少了缸臂散热，提升了热效率。
点火时刻的控制也很重要，它只在压缩过程终了的一个很窄的范围内。
均质稀燃模式混合气形成时间长，燃烧均匀，通过精确控制喷油，可以达到较低的混合气浓度。
均质稀燃的点火时间选择范围宽泛，有很好的燃油经济性。
缸内直喷技术
GDI发动机的喷油压力一般在 10-15MPa左右,以保证燃油雾化质量及合适的贯穿距离。高压油泵一般由安装 在进气凸轮轴上的 4山凸轮驱动,升程在 2.5-4mm之间,升程对高压油泵的选择十分重要,直接影响着冷起动时直 喷系统的建压时间,升程需根据发动机性能需求、滚轮挺柱寿命、驱动凸轮型线及制造工艺等因素综合设计,一般 3.5mm左右的升程即可满足使用需求。
直喷发动机燃油和空气混合主要有三种方式,即喷射引导、壁面引导和气流引导,具体见图中a、b、c所示。 发动机的喷油器设计在缸盖顶部,火花塞设计在发动机的侧面,此种方式称为喷射式引导,在火花塞周围易形成较 浓的混合气,这种布置方式比较适合于分层稀薄燃烧,具有较好的燃油经济性。壁面引导方式是喷油器侧置,火花 塞顶置,通过活塞顶部的特殊形状引导油束运动并与空气混合,此种方式可以在火花塞周围形成较大面积的可燃区 域。气流引导方式同样采用喷油器侧置、火花塞顶置的形式,利用进气时形成的滚流强化油气混合。壁面引导方式 和气流引导方式结构形式相似,多用于均质燃烧模式,可以由传统的 PFI发动机转化而来,可以实现与 PFI发动机 共用燃烧室及缸盖毛坯,是直喷系统的核心部件,喷油器在燃烧室内的布置方式、喷嘴结构形式、油束的喷雾形状都直接影响燃 油的雾化、油气混合及燃烧过程,最后影响发动机的性能。另外喷油器喷嘴置于燃烧室内,受燃油品质量影响较大。 如果燃油的油品质不好,燃烧不充分,极易生成积碳并堵塞喷嘴,影响喷雾质量及喷油器自身的寿命。
缸内直喷发动机的活塞顶面形状对燃烧室内气流的运动及混合气的形成有很大的影响,因此缸内直喷发动机都 将活塞作为关键部件进行重点的设计和开发。无论是壁面引导、气流引导还是喷射引导,都需要特殊的活塞顶面凹 坑相适应,从而达到较为理想的油气混合效果,形成油气浓度的均质分布或梯度分布,保证燃烧的顺利进行。
TSI、FSI和TFSI有什么区别？
TSI、FSI和TFSI有什么区别？
FSIFSI是英文Fuel Stratified Injection的缩写，是指缸内直喷发动机，采用燃油分层燃烧技术。
所谓分层喷射是建立在直喷技术上的，简而言之就是在进气行程时先喷一次油，这时候形成的混合气很稀薄（25:1），火花塞是无法点燃的，所以压缩行程时再喷一次油，这时候的混合器较浓（12:1），可以点燃，浓混合气点燃后，燃烧迅速波及外层。
在国内由于油品质量的原因，FSI只是代表缸内直喷。
FSI发动机优点：首先降低了发动机的热损失，提高了燃油经济性，其次发动机重量减轻，在节省燃油的同时降低了制作成本。
TSITSI
为英文Twincharged Stratified Injection的缩写，是指双增压燃油分层喷射。
机械增压是利用发动机本身的动力对空气进行压缩，而涡轮增压则是利用排气系统中的废气能量来驱动涡轮。
涡轮增压在发动机转速低时响应较慢，存在迟滞现象，而机械增压在发动机转速高时消耗较多的发动机动力，所以使用双增压就可以优势互补。
注意：国产的上海大众和一汽大众TSI去掉了机械增压和燃油分层喷射，只有涡轮增压加缸内直喷发动机。
TSI发动机优点：动力损耗小，可以使小排量的车型获得较大动力。
TFSITFSI是英文Turbo Fuel Stratified Injection的缩写，也就是带涡轮增压（T)的FSI发动机，可与TSI相比少了机械增压。
不过在国内TFSI与TSI
都是只有两项技术，一是涡轮增压，二是缸内直喷。
但是奥迪一般为了突出比大众高端，都会在调教上略微提高几千瓦功率，造成不一样的假象。
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☆FSI的为什么能省油？
1、发动机在低负荷运转和高负荷运转的时候，对供油量的要求是不同的，较少的供油就可以维持低负荷运转，如果能尽量减少低负荷时的供油，就可以达到省油的目的。
2、但供油减少到一定的时候，虽然燃烧后产生的能量能够维持发动机运转，但由于汽油的浓度太低了，普通方式下火花塞是无法将混合气点燃的。
3、分层燃烧解决了这个问题，它的原理就是让缸内汽油浓度不是保持一致，而是在火花塞附近的混合气浓度较大，能够被点燃，进而再点燃其余浓度较低的混合气。
4、具体能省多少油，看看空燃比就可以知道大概了，普通发动机的空燃比是14.7:1，大众的FSI可以做到65:1，当然，这些都是在低负荷时采用的方式，在高负荷的时候仍让是均匀燃烧，和普通发动机一样。
5、对于经常在城市里开车的来说，省油还是比较明显的，据大众的宣传，可以省油10%。
☆FSI燃油分层喷射是如何实现的？
1、在活塞的顶面有设计有凹槽，使得活塞在上下运动的时候，能使缸内产生涡流。
2、喷油嘴二次喷油，在整个活塞行程中并不是只喷射一次，在进气行程中先进行第一次喷射，使汽缸内充满燃油混合物，再在压缩行程即将终了，但是却在即将点火之前时进行第二次喷射，此时的喷射就是为燃油分层而进行的。
3、提高压缩比，这样有助于形成强势涡流，并且缸内温度也随之提高，有助于稀燃。
在大众FSI的这种分层技术中，喷油嘴的位置，汽缸的压缩比以及活塞顶部凹槽的形状都是经过多次实验进行匹配的，才能在一定的行驶工况下产生适量的涡流，既而进行适当的分层。
☆FSI为何到国内会缩水？
除了大众与奥迪系列车型之外，使用分层燃烧技术的还有三菱他们的GDI发动机的车型，到现在还没有一款在国内正式销售。
为什么这些现今的技术无法运用在国内车型上呢？原因何在？
『欧洲市场的高尔夫6代车型已经采用了FSI技术』
其实别看分层燃烧显得很容易，其实很多部件都是科技含量很高的，像油泵、油嘴、活塞等等，没有过硬的技术，分层燃烧都是不可能实现的。
另外，使用分层燃烧技术的发动机压缩比都较高，性能方面对所需的燃油品质也要求较高，对于国内来说普及起来还有很大的阻碍。
再者，由于中国的油品中含硫量高，需要催化转化装置来处理油品中较高含量的硫，从而导致NOx也就是氮氧化物排放很大，NOx氮氧化物对臭氧层和森林植被的破坏性很大而且还是酸雨的始作俑者。
所以这也是厂商方面迟迟不推行FSI发动机的主要原因。
目前国内成品油与国际成品油存在着如此大的质量差距，以至于国外先进技术的发动机进入中国需要做如此大的性能牺牲才能投放市场。
当中石油，中**这样的石油巨头们对于国内、国际油价差距而侃侃而谈时，是不是也应该把精力放在如何提高自身石油产品的质量上，而不是有意无意地回避或掩盖这个至关重要的质量差异问题了呢？。