浅谈汽车发动机直喷稀燃技术

江苏经贸职业技术学院

毕业设计（论文）

题目：浅谈汽车发动机直喷稀燃技术

系（院）工程技术系

专业班级 10汽车（单）

学号 1007061118 学生姓名李旭东

指导教师沈南瑾职称高工

2013年 3 月12 日

浅谈汽车发动机直喷稀燃技术

摘要汽车发动机直喷稀燃技术，采用该项技术的发动机具有高节能，高效率,低排放的优点，已成为现在车用汽油发动机一个十分重要的发展方向。本文首先介绍了汽车发动机直喷稀燃技术的简单概念及其优点和缺点。在与普通的进气道喷射发动机比较的基础上，研究了运用了直喷稀燃技术发动机简单工作原理，重点阐述了直喷稀燃技术在奥迪A8为代表FSI车型的应用情况，指出了空气供给系统和燃油供给系统，排放系统方面的主要变化，以及对这些部分的控制，并分析了该发动机对尾气的特殊净化技术，简单的介绍了国内外该技术的应用情况，直喷稀燃技术有很大的发展潜力，将得到更大发展并将取代现有的进气道式喷射技术。

关键词直喷稀燃发动机应用 FSI

The car engine with direct injection lean burn technology

discussion

Abstract The adoption of the direct injection lean burn engine technology has the advantages of high energy saving, high efficiency, but low emissions and it has become a very important direction of vehicle gasoline engine. This article firstly introduces the concept, the advantages and disadvantages of the direct injection lean burn engine technology. On the basic of the comparison with port fuel injection engine, it has investigated and applied the simple working principle of the direct injection lean burn engine technology, focused on the direct injection lean burn engine technology in the Audi A8 application for FSI models, and pointed out the air supply system and the fuel supply system, the main changes in discharge system, and the control of these parts. What’s more, it has analyzed this engine’s special purification technology to exhaust gases and briefly introduced the domestic and foreign application of this technology. The direct injection lean burn technology has great developmental potential and it will have the greater development to replace the existing intake port injection technique.

Keywords Direct injection Lean-burn Engine Application FSI

目录

摘要 (2)

引言 (4)

一、汽车发动机直喷稀燃技术及其工作原理 (4)

1、汽车发动机直喷稀燃技术的概念 (4)

2、汽车发动机直喷稀燃技术的关键技术 (4)

3、汽车发动机直喷稀燃技术的工作原理 (4)

二、汽车发动机直喷稀燃技术特点 (4)

1、汽车发动机直喷稀燃技术的优点 (4)

2、汽车发动机直喷稀燃技术的缺点 (5)

三、发动机直喷稀燃技术应用实例 (5)

1、充气系统 (5)

2、燃油系统 (8)

3、排放系统 (9)

四、应用情况分析 (11)

1、国内汽车发动机直喷稀燃技术的应用情况 (11)

2、国外汽车发动机直喷稀燃技术的应用情况 (12)

五、结束语 (12)

参考文献 (13)

致谢 (14)

浅谈汽车发动机直喷稀燃技术

引言

日益严重的环境和能源问题，使得人们在追求车用汽油机良好动力性的同时，也对汽油机的燃油经济性和排放提出愈来愈高的要求。为此，近年来世界各国研究、开发了许多发动机新技术。其中汽油机缸内直喷稀燃技术无论在节能方面还是在降低排放方面效果均十分明显, 已成为车用汽油机一个十分重要的发展方向。

一、汽车发动机直喷稀燃技术及其工作原理

1、汽车发动机直喷稀燃技术的概念

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[1]。FSI技术是指改变传统的汽油机通过从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往气缸内喷射的供油方式[2]。分层燃烧的真正目的是可以实现较稀混合气的点燃，而设计缸内直喷的主要目的则是为了实现稀薄燃烧，缸内直喷技术伴随着稀燃技术是相辅相成、密不可分的。而发动机的稀薄燃烧技术就是为了让气缸内的混合气更加充分的燃烧，使尽可能多的热能转变为机械能，提高热效率，达到减低油耗和排放的目的。

2、汽车发动机直喷稀燃技术的关键

为了实现稀薄燃烧，技术上必须做到：（1）高能点火，高能点火有利于火核形成，燃烧速度增快，稀燃极限大，稀燃发动机采用特殊的火花塞设计以达到上述目的。（2）最优点火提前角控制，易于实现分层燃烧（3）喷射的最佳时刻与时间的控制，使得本来不易点燃的稀薄混合气在气缸以点带面点火方式迅速波及开来（4）提高了压缩比，需采用紧凑型燃烧室设计，火焰传播距离缩短（5）组织空气运动，通过进气口位置改进使缸内形成较强的空气运动旋流，提高气流速度，实现分层[4]。

3、汽车发动机直喷稀燃技术的工作原理

采用直喷稀燃技术的发动机是利用一个高压泵，使汽油通过一个分流轨道（共轨）到达电磁控制的喷油器。在进气道中产生可变涡流，使得进气流以最佳的涡流形态进入燃烧室内，以分层填充的方式推动，使较浓的气体聚集于火花塞的周围，正常情况下，如此稀薄的气体时不可能被点燃的，故采用以中间点火带动周围点火的使整个气缸燃烧的方式，浓混合气点燃后，燃烧迅速波及外层[3]，使其点燃做功。

二、汽车发动机直喷稀燃技术特点

1、汽车发动机直喷稀燃技术的优点

采用燃油直喷稀燃技术的发动机,发动机能够在火花塞点火之前把汽油以较高的压力直接喷射到燃烧室，同时在ECU的精确控制下，使混合气体能够实现分层燃烧。这种技术可以让靠近火花塞周围的混合气相对较浓，远离火花塞周围的混合气相对较稀，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就可以使汽油得到充分挥发而提高了进气充量,减小了进气气阻。采用缸内直喷技术的汽油机的过量空气系数可以调节稀薄的状