汽车新技术配置-5汽车缸内直喷

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1、现代汽车新配置实务.主讲：朱明高级技师、经济师,工程师高级技能专业教师汽车维修工高级考评员第5章缸内汽油直接喷射系统5．1缸内汽油直接喷射系统概述5．1．1缸内汽油直搔喷射系统优点、特殊设计及比较，5．1．2缸内汽油直接喷射系统构造与作用缸内汽油直接喷射系统优点.特殊设计及比较一、缸内汽油直接喷射发动机的优点缸内汽油直接喷射发动机两大优点省油及高输出功率省油即可减少C02的排放量，再配合新式设计及装置，缸内汽油直接喷射发动机也可大幅降低CO、HC及NOx的排放，故三菱汽车公司将其汽油直接喷射(GDl)发动机定位为全球环保发动机。一、缸内汽油直接喷射发动机优点--

2、--省油1.省油的原因(1)低负荷时，层状气体分布，燃料被进气涡流及活塞顶部的球形曲面保持在火花塞附近，是易于点燃的最佳混合气，而周围则为空气层，整个燃烧室内成为40：1的超稀薄空燃比仍能稳定燃烧，达到省油效果。(2)低负荷时，由于A／F比超稀薄化，故进排气的泵损失少，即气体交换损失少；且因燃料吸温冷却效果，冷却损失少，如图5．1所示为丰田汽车公司D-4缸内汽油直接喷射发动机，与一般喷射发动机在泵损失及冷却损失间的差异。(3)怠速转速可设定在较低值，例如三菱汽车的设备接口发动机怠速为600r／min。一、缸内汽油直接喷射发动机优点—高输出高输出(功率及转矩)的原因

3、(1)进气行程时就开始喷射燃料，整个燃烧室为均匀混合理论空燃比的均匀混合气。(2)进气行程就开始喷油，燃料气化的吸温冷却效果，使空气密度增加，可提高容积效率，故比一般喷射发动机的输出高。(3)直接喷入气缸中燃油的气化作用，降低空气温度，发动机不易爆震，故压缩比可提高，如设备接口发动机压缩比可达12.0：1。缸内汽油直接喷射系统特殊设计---高压涡流喷油器1.高压涡流喷油器:压装在气缸盖上，配合高压燃油泵，将汽油直接喷入气缸中，喷油压力达50~120kg／cm2之间。缸内汽油直接喷射系统特殊设计—1.进气涡流产生装置丰田汽车公司两条进气道中，一为直线孔道，一为螺

4、旋孔道，直线孔道中设涡流控制阀，低负荷时关闭，空气经螺旋孔道进入气缸，可形成强烈涡流，如图5．3所示。缸内汽油直接喷射系统特殊设计—2.进气涡流产生装置三菱汽车公司采用两条垂直进气道，进气道中不装控制阀，如图5．2所示。日产汽车公司采用两条进气道，其中一条进气道装设涡流控制阀，如图5．4所示。缸内汽油直接喷射系统特殊设计—3.特殊活塞活塞顶部凹陷为浅碗或深碗形，并削成不规则形状，如图5．5(a)为三菱设备接口发动机图5．5(b)为日产NEODi发动机所采用的活塞构造。缸内汽油直接喷射系统特殊设计—电子节气门因缸内汽油直接喷射发动机的燃烧形态有多种模式，空燃比

5、变化时导致转矩变动，故利用电脑控制节气门，以迅速且精确控制吸入空气量，来改善转矩的变动。ECU缸内汽油直接喷射系统特点的差异三、缸内汽油直接喷射发动机如表5．I所示为三菱设备接口发动机、日产Di发动机丰田D-4发动机特点的差异。缸内汽油直接喷射系统构造与作用---三菱公司GDI发动机一.菱汽车公司GDI发动机(1)三菱汽车公司在汽油发动机技术上获得历史性的突破，1996年9月发表装用在Galant汽车，1．8L4G93的(GDI设备接口)，汽油直接喷射)发动机，具备出色的发动机输出，及如同柴油发动机般的油耗，与大幅降低CO2的排放。(2)GDI发动机，汽油系直接

6、喷入气缸中，且喷射正时精确，不像传统式的汽油喷射发动机，汽油在气缸外喷射，如图5．6所示，汽油与空气无法成层状混合，且汽油会附着在进气管壁及进气门上，同时喷射正时较不理想。缸内汽油直接喷射系统构造与作用---三菱公司GDI发动机(3)GDI发动机采用两种作用模式，超稀薄燃烧模式与高输出模式，另外针对欧洲地区的GDI发动机，增加两段混合模式。当在轻负荷巡行状态，车速低于120km／h时，为超稀薄燃烧模式；当在高负荷，或车速高于120km／h时，自动转换为高输出模式；当从静止或低速急加速时，则转换为两殴混合模式。缸内汽油直接喷射系统构造与作用---三菱公司GDI发动机

7、(4)GDI发动机的省油性能①怠速时的燃油消耗：在很低的怠速转速，GDI发动机维持稳定的燃烧，如图5．7所示，GDI发动机怠速转速为600r／min，而传统MPI发动机则为750r／min，因此在怠速时，GDI发动机比传统MPI发动机省油40％。缸内汽油直接喷射系统构造与作用---三菱公司GDI发动机(4)GDI发动机的省油性能②巡行时的燃油消耗；如图5．8所示，以时速40km/h时为例，GDI发动机比传统MPI发动机省油35%缸内汽油直接喷射系统构造与作用---三菱公司GDI发动机(4)GDI发动机的省油性能③市区行驶燃料消耗:依日本表示市区行驶之10／15模式

8、测试，GD