汽车发动机新技术

汽车发动机新技术缸内直喷技术是一种新型进气燃烧技术，它采纳一种类似于柴油发动机的供油/气原理，通过一个活塞泵提供约 100bar 以上的压力，将汽油供给位于气缸内的电磁喷射器。然后通过电脑控制喷射器将燃料在最恰当时间直接注入气缸内燃烧，其控制的精确度接近毫秒，所以能最有效的将油气混合比调整至最佳状态，保证了汽油的充分燃烧，动力损失降到最低。1.缸内直喷技术的进展历程汽油机经历了 100 多年的漫长历史，经历油气混合方式和机理的变迁。上世纪 50 年代，德国的二冲程直喷汽油机，因机械制造技术和电控水平较低，性能和排放不理想。90 年代后，缸内直喷汽油机的讨论有较大的进展。缸内直喷汽油机改变了预混合汽油机的混合机理，采纳稀薄分层燃烧技术，降低 HC 等有害排放。直喷方式的油滴蒸发主要依靠空气吸热而非壁面吸热，降低了混合气温度和体积，降低爆燃倾向，提高发动机压缩比。GDI 汽油机具有瞬态响应好，易实现精确的空燃比控制，具有快速的冷起动和减速快速断油能力等特点，GDI 汽油机明显优于进气道喷射汽油机。为此，许多外国汽车公司成功开发出了 GDI 发动机机型。1996 年，三菱公司率先采纳立式进气道与弯曲顶面活塞。在进气行程中吸入的空气通过立式进气道被吸入气缸，形成强烈的滚流。喷射的燃油经曲面形的燃烧室壁面引导被送到位于气缸中央的火花塞附近，形成稳定的燃烧。汽油直喷发动机用在运动型轿车 Galant 上，其油耗和排放比传统汽油车降低了 30%。2000 年，大众公司研发了稀燃直喷式汽油机 LupoPSI，其高行驶功率下的百公里燃油消耗仅 4.9L，是世界上第一辆 5L 汽油机汽车。LupoPSI 的燃油消耗与同输出功率的进气道喷射汽油机相比，降低了34%。2024 年，奥迪公司研发了 2.0T-FSI 燃油分层直接喷射增压汽油机。2024 年被权威杂志评为全球十大发动机第一名，代表了世界汽车发动机技术的顶尖水平。丰田公司的 GDI 发动机使用了可变涡流技术，通过缸内气流运动的组织，在火花塞周围形成可点燃的混合气。为了降低 NOx 排放，在使用 EGR 的同时采纳了 NOx 吸附催化反应器。美国福特公司的 GDI发动机采纳均质的当量燃空比附近的混合气，利用传统的三元催化反应器，降低排放。2.缸内直喷技术的技术现状现代的 GDI 发动机燃油供给系统设计，为了达到分层稀薄混合气所要求的喷雾质量和灵活的喷油定时，采纳了高压共轨喷射系统加电磁驱动喷油器，是满足缸内灵活喷射要求的喷射系统...