如何提高发动机效率,节流损失
什么是燃油分层喷射?
燃油分成喷射技术是电喷发动机利用电控计算机分析精确控制喷射量进入气缸燃烧,以提高发动机效率。
直喷式汽油发动机采用类似于柴油发动机的供油技术,通过一个高压油泵提供所需的100bar以上的压力,将汽油提供给位于汽缸内的电磁燃油喷嘴,然后通过电脑控制喷射器将燃料在最恰当的时间直接注入燃烧室,通过对燃烧室内部形状的设计,让混合气能产生较强的涡流,使空气和汽油充分混合,然后使火花塞周围区域能有较浓的混合气,其他周边区域有较稀的混合气,保证了在顺利点火的情况下尽可能地实现稀薄燃烧。
与传统技术把燃油喷入进气歧管的发动机相比,FSI发动机的主要优势是动态响应好。FSI发动机有三种工作方式:分层燃烧、均质稀燃和均质燃烧。
(1)分层燃烧
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地转化成工作量。分层燃烧模式下节气门不完全打开,保证进气管内有一定真空度(可以控制废气再循环和碳罐等装置)。这时,发动机的转矩大小取决于喷油量,与进气量和点火提前角关系不大。
分层燃烧模式在进气过程中节气门开度相对较大,减少了一部分节流损失。进气过程中的关键是进气歧管中安置一翻板,翻板向上开启封住下进气歧管,让进气加速通过,与ω形活塞顶配合,相成进气涡旋。
分层燃烧时喷油时间在上止点前60°至上止点前45°,喷射时刻对混合气的形成有很大影响,燃油被喷射在活塞顶的凹坑内,喷出的燃油与涡旋进气结合形成混合气。混合气形成发生在曲轴转角40°~50°范围内,如果小于这个范围,混合气无法点燃,若大于,就变成均质状态了。分层燃烧的空燃比一般在1.6~3之间。
(2)均质稀燃
均质稀燃模式混合气形成时间长,燃烧均匀,通过精确控制喷油,可以达到较低的混合气浓度。均质稀燃的点火时间选择范围宽泛,有很好的燃油经济性。
均质稀燃与分层燃烧的进气过程相同,油气混合时间加长,形成均匀混合气。燃烧发生在整个燃烧室内,对点火时间的要求没分层燃烧那么严格。均质稀燃的空燃比大于1。
(3)均质燃烧
均质燃烧则能充分发挥动态响应好、转矩和功率高的特点。均质燃烧进气过程中节气门位置由油门踏板决定,进气歧管中的翻板位置视不容情况而定。当中等负荷时,翻板依然是关闭的,有利于形成强烈的进气旋流,利于混合气的形成与雾化。当高速大负荷时,翻板打开,增大进气量,让更多的空气参与燃烧。均质燃烧的喷油、混合气形成与燃烧和均质稀燃模式基本一样。均质燃烧情况下空燃比小于或等于1.
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