没有缸内直喷的人生，如何一起飞！

2016-07-18 09:36:20

缸内直喷系统工作原理

　　缸内直喷又称FSI(Fuel Stratified Injection)，即燃料分层喷射技术，将燃油由喷嘴直接喷入缸内。FSI技术采用了两种不同的燃烧模式，即匀质燃烧模式和分层燃烧模式。匀质燃烧模式相当于普通歧管喷射发动机一般运行模式。分层燃烧模式是指在压缩行程喷入燃油，随着压缩行程的进行，在火花塞附近形成足够浓度的混合气，在保证发动机正常工作（有效点火）的基础上实现稀薄燃烧（稀空燃比），从而提高燃油经济性。

燃烧模式——均质燃烧

　　均质燃烧是均质混合模式的过量空气系数在不同工况下接近理论值。

　　节气门开度按照油门踏板的位置来控制，在发动机负荷较大且转速较高时，进气阀就会完全打开，于是吸入的空气就经过上、下进气道进入气缸。燃油喷射并不是像分层充气模式那样在压缩行程时发生，而是发生在进气行程中。这样燃油和空气就有了更充足的时间来混合，并且可以利用空气的流动旋转的涡流来击碎燃油颗粒，使之混合更加充分。

　　均值模式的优点在于燃油是直接喷入燃烧室内，而吸入的空气可以抽走一部分燃油汽化时所产生的热量。这种内部冷却可以降低爆震趋势，因此可以提高发动机的压缩比和热效率。在高负荷中所进行的均质理论空燃比燃烧中，燃油则是在进气冲程中喷射。理论空燃比的均质混合气易于燃烧，不必借助涡流作用，因此，由于进气阻力减少，开关阀打开。而在全负荷以外，进行废气再循环，限制泵吸损失，采用直喷化可是压缩比提高到12:1，即使在均质理论空燃比混合气燃烧中，仍能降低燃油耗。

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燃烧模式——分层燃烧

　　分层燃烧是缸内直喷发动机的精髓与特点，也可以理解为是它的研发起点和基础。

　　分层燃烧的好处在于热效率高、节流损失少、有限的燃料尽可能多的转化成工作能量。分层燃烧是分浓度层次的，燃烧区中心的燃料浓度较高，燃烧区域外围是空气较多，最后的结果是完全燃烧。

　　分层燃烧要求在点火瞬间火花塞电极处燃气的浓度正好，以便可靠点火，其他区域有些偏差不要紧。在发动机“小油门”或怠速时，气缸内只要求在火花塞区域有一点点浓郁燃气，其他区域都是新鲜空气，可以实现燃油完全燃烧干净。因为燃烧到最后的结果是含氧空气还有多余，燃烧可以完全透彻，所以发动机燃油效率极高，常规发动机的不良燃烧污染物也几乎没有。

　　送进气缸里的燃油雾化自然是越细越好，但浓度范围比常规发动机所用的燃油浓度比例大些，这样对“化油器”的调整要简单好办些。因为在“小油门”时有多余的空气将燃烧区域与缸壁、活塞隔开，所以发动机受热不是很严重，发动机做工效率因散热少而有所提高。分层燃烧方式与常规发动机相反，小油门时极端节油，适应了多数车辆平时多用小油门，偶尔才使用大油门的实际使用状况。

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