汽车缸内直喷技术详解样本-

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汽车缸内直喷技术详解


对于一台汽油发动机来说，将汽油送入汽缸，并与空气混合，再使油气混合物充分燃烧才干获得强大动力，因而油气混合技术也是发动机核心之一。在经历了化油器、单点电喷、多点电喷技术阶段之后，油气混合技术终于进入了直喷时代，越来越多车型开始采用直喷发动机，那么直喷发动机技术核心点均有哪些呢？下面就为人们逐个解析。


高压喷油系统
高压喷油系统可以说是直喷发动机最核心系统，与此前油气在进气歧管内混合，然后被负压吸入发动机不同，直喷发动机是用高压喷油嘴将燃油喷入汽缸，由于汽缸内压力已经很大，因而需要喷油系统具备更大压力。



高压喷油系统重要可以分为发动机控制模块（ECM）、高压油轨、高压油泵和喷油嘴四某些，其中ECM重要采集发动机数据，按照预定程序控制喷油时机和喷油量，从而实现最高燃烧效率；而高压油泵则重要负责燃油加压，高压油轨重要起均衡各喷油嘴喷射压力作用，而最后喷油任务则由喷油嘴来执行。此外，尚有各种传感器提供燃油压力等信息，保证整个系统高效率。



ECM（或称ECU）不但是直喷发动机核心某些，也是所有技术较新内燃机重要构成某些，这个某些涉及到芯片、执行器、软件等各种环节，其中任何一种环节缺失都无法实现量产装车。当前ECM技术还是为国外公司所把持，在技术上已经比较成熟。



某些自主品牌虽然也初步具备了ECM制造能力，但是在软件匹配、执行器可靠性等环节尚有不少问题尚待解决，但是就跟变速器技术同样，这样核心技术一旦获得突破，自主品牌厂商将受益匪浅。
高压油泵则是燃油加压核心环节，在低压油泵将燃油送到高压油泵之后，高压油泵可以将汽油加压到十余兆帕压力（这是普通汽油泵压力三四十倍），并将其送入油轨。高压油泵普通是由凸轮轴带动，内部则有双头或者三头凸轮加压（如福特ECOBOOST系列发动机“9号凸轮”）。



在高压油泵上还集成了电子油轨压力调节器（FRP），它是一种由ECM控制电磁阀，ECM以脉冲宽度调制方式控制油压调节器，油压调节器控制着高压燃油泵进口阀，从而控制燃油压力，当驱动线路失效时，高压油泵进入低压模式，发动机仍可应急运营。
高压油泵和油轨这样部件对工作环境和制造精度规定很高，某些老式柴油高压设备制造商如博世在这方面具备丰富经验，因而即便是通用直喷发动机，其高压油泵也是由博世提供，而作为自主品牌推向市场第一款直喷汽油机，瑞麒G5上2.0TGDI发动机同样使用了博世高压油泵。
通过油泵加压之后，汽油进入高压油轨，在高压油轨稳定压力后，由于油轨和燃烧室之间存在压力差，高压油泵动作之后汽油即喷入汽缸内。喷嘴内部尚有电磁阀，可以实现对喷油量和时机控制，其控制精度规定很高，同步由于喷嘴位置从进气歧管移到了汽缸内，工作环境和温度都发生了很大变化，对其可靠性规定也大大提高。



高压喷油嘴构造示意图：①高分子密封圈；②喷嘴针阀；③衔铁；④电磁线圈；⑤细滤器 其她发动机部件设计
除开喷油系统之外，其她发动机部件也要为直喷做出相应设计，才干保证发动机高效，特别是活塞顶部设计非常核心。按照可燃混合气形成控制方式，缸内直喷方式又可分为油束控制燃烧、壁面控制燃烧和气流控制燃烧三类。



在油束控制燃烧系统中，喷油器安顿在燃烧室中央，火花塞安顿在喷油器附近，油束控制对空气运用率依托油束贯穿深度保证，而后者则受喷油器喷油压力控制。这种方式可以在低负荷分层燃烧实现良好燃油经济性，而当发动机处在中高负荷工况时，ECM调节高压油泵压力，使油束贯穿深度增大，从而实现均质加浓燃烧。



在壁面控制燃烧系统中，喷油器和火花塞相隔较远，喷油器把燃油喷入活塞凹坑中，然后依托进气流惯性将油气混合送往火花塞。为了避免喷油器温度过高，普通安顿在进气门侧，活塞凹坑开口对向进气门侧，油气混合后直接流向火花塞。这种类型形成混合气时间较长，易于形成较大区域可燃混合气。



在气流控制燃烧系统中，运用轮廓特殊活塞表面形状形成缸内气流和油束互相作用。此种系统不是把油雾朝活塞凹坑喷射，而是朝火花塞喷，特殊形状进气道与喷油器呈一定夹角，给混合气在汽缸内一定回旋力，汽缸内形成气流使油气不是直接喷向火花塞，而是在汽缸内形成涡流环绕火花塞旋转。这样就使大某些工况都能实行恰当混合气充量分层和均质化。
由于直喷发动机工作温度更高，因而对缸体强度和冷却系规定也更高某些。在保证强度前提下，更多新型直喷发动机采用了散热更好铝合金缸体，同步还采用了强化冷却系统，保证发动机更高热效率。



虽然直喷汽油机优势明显，但是它也受到制造技术和油品质量限制，因而短期内得到普及还不现实，但是凭借更为高效、经济特点，它依然是将来内燃机技术发展趋势，咱们也有望见到更多性能出众、燃油经济性高直喷发动机面世。




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