直喷汽油发动机(GDI)发展过程简介

直喷汽油机的发展史
2005年丰田的Lexus GS系列搭载的名为D4S 的2GR-FSE（V型6缸3.5L）发动机同时使 用了缸内直喷和多点喷射技术，可以根据 不同工况进行两种喷射的调节，这是世界 上首次将这两种技术应用于同一台发动机。 随后，Lexus LS系列搭载了相同技术的 1UR-FSE(V型8缸4.6L)发动机。
雷诺也将一款2.0 IDE (Injection Direct Essence)搭载于 Megane 和 Laguna两款车 上。雷诺的系统具有在低负荷时EGR效率高 的特点。
直喷汽油机的发展史
2000年大众公司将一款带有FSI (Fuel Stratified Injection)技术的直列4缸1.4L汽油 直喷发动机装在了Lupo车上。之后奥迪A4也采用 了FSI发动机，搭载FSI技术的汽油机成为了大众 公司的主流产品。
直喷汽油机的发展史
1998年丰田将名为 D4(Direct Injection 4-Stroke)的汽油直喷 发动机投入日本国内 生产。之后在2001年 引入欧洲市场的 AVENSIS车型上。
直喷汽油机的发展史
1999年PSA-标致雪铁龙、现代、沃尔沃与 三菱合作，并获得GDI技术的生产许可权， 现代开发了V型8缸发动机。
标致雪铁龙与三菱合作开发GDI技术后，在雪铁龙 C5和标致406上装配了基于GDI的名为HPi （High Pressure Injection）的技术（EW10 D型、2L 16V 140hp/104kW）。
直喷汽油机的发展史
2002年阿尔法罗密欧 也取得了GDI的专利， 将这个名为JTS(Jet Thrust Stoichiometric)的技 术应用在156车型上， 成为该品牌的主流汽 油机。
直喷汽油机的发展史
第1代缸内直喷火花点火发动机采用分层稀薄燃 烧方式,通过压缩冲程中缸内喷入燃油,可以大 幅度提高燃油经济性,但会出现高NOx排放甚至 碳烟排放的问题。
第2代采用化学计量比燃烧方式,通过进气冲程 中缸内早喷燃料形成均质混合气后火花点火,保 持在化学计量比下工作,因此可以使用三效催化 转换器。
直喷汽油机的发展史
1954年梅赛德斯・奔驰将汽油直喷 发动机使用在300SL上。它是第一款 在市场上销售的直喷乘用车，是机 用技术的转移。由于受当时内燃机 技术水平的限制和尚未有电控喷射 手段等原因，开发的发动机性能和 排放并不理想，因而没有得到广泛 的应用。
直喷汽油机的发展史
1996年三菱自動車是世界 上第一个将稀燃直喷GDI发 动机（4G93）商业化的， 并将其搭载于GALANT和 Regnum，使车用汽油直喷 发动机复兴。
• 圧縮比 — 10.4:1
• 燃料装置 — GDI筒内直接噴射
• 最大出力 — 245PS(180kW)/5,500rpm（3代目パ ジェロ）、 220PS(162kW)/5,500rpm（4代目パ ジェロ）
• 最大トルク — 35.0kg·m(343.2N·m)/2,500rpm （3代目パジェロ）、 35.5kg·m(348N·m)/3,750rpm（4 代目パジェロ）
直喷汽油机的发展史
之后面向欧洲的Carisma搭 载了V型6缸3.5L的6G74发 动机，但由于存在制造成 本高，不能达到预期的性 能和燃油经济性，并且不 能满足越来越严格的NOx排 放法规等原因，渐渐地退
出市场，在2007年停产。
• エンジン形式 — V型6気筒 DOHC 24バルブ（吸気2、排気2）
• 2005年一款直列4缸2L涡轮增压 Ecotec用于Opel GT 和Pontiac Solstice GXP ；
• 2007年这款发动机又用于Chevrolet Cobalt和HHR两 款车上。
直喷汽油机的发展史
ISUZU也在面向北美市场的 SUV车型アクシオム上搭载 了GDI发动机，ISUZU声称 这款GDI发动机的好处是汽 化燃料有冷却作用，可以 使用更高的压缩比(10.3:1 と 9.1:1)进而提升了20马 力(15 kW)的输出，0到60 英里加速从8.9秒下降到 7.5秒。
同年， BMW公司发布了汽油直喷V型12缸 N73型发动机。这款发动机没有采用稀薄燃 烧技术。2006年生产的第二代产品直列6缸 N52型发动机实现了稀燃，并且整体燃油经 济性有所改善。
直喷汽油机的发展史
2004年开始通用的三款汽油直喷发动机陆 续投入生产。
• 2004年一款直列4缸2.2L Ecotec, 155 hp (116 kW) 的发动机用于OPEL的Vectra 和Signum;
• K20B（ガソリン直噴仕様） • DOHC 16バルブ i-VTEC I • 排気量：1,998cc • 内径×行程：86.0×86.0 • 参考スペック：115kW(156PS)/6,300rpm
188N·m(19.2kg·m)/4,600rpm （RN5 ストリーム・ア ブwenku.baidu.comルート）
直喷汽油机的发展史
直喷汽油机的发展史
三菱的GDI发表后，以日本和欧洲的制造商 为中心广泛普及汽油直喷发动机，另一方 面随着排放法规的加强，采用稀薄燃烧和 分层燃烧的发动机也在不断发展。
直喷汽油机的发展史
2003年排放法规强化后，本田公司制 造了具有分层燃烧技术的i-VTEC I 型 K20B（直列4缸2.0L）并搭载于 STREAM车型上。然而，随着技术的发 展之后生产的STREAM的发动机全部换 代，截止至2007年1月搭载i-VTEC I 型的汽车全部停产。
直喷汽油机的发展史
在第二次世界大战中, 德意志为梅塞施米特 Bf109型飞机开发了倒 置V型12缸引擎Jumo 210G，是世界上最早 的搭载汽油直接喷射 系统的发动机。
形式： 液冷倒立V型12気筒 ボア×ストローク： 124
mm×136 mm 排気量： 19.7 L 乾燥重量： 440 kg 圧縮比： 6.5 出力： 680 ps/2700 rpm
直喷汽油机的发展历程
改善汽油机排放和燃油经济性的技术途径
汽油机采用电控和三效催化等装置，排放污染 降低，但其燃油消耗率高始终没有解决；
柴油机的经济性要好于汽油机，但其微粒和碳 烟排放高的问题一直都难以解决；
现代电子控制、制造等技术的发展使GDI开发比 过去所受限制大大减少；
当前社会的要求给GDI的发展提供了动力。