缸内直喷式汽油机GDI工作原理课件.pptx

——缸内直喷式汽油机(GDI)工作原理;1、进气歧管内压力是负压（气体是吸进来的），所以喷油压力较低，一般为0.28—0.35MP；缸内是高压，所以喷油压力是传统油压的40倍左右。

2、喷油时间不一样。进气冲程→压缩冲程。

3、承受高压的硬件：高压油泵、油管、油轨、喷油嘴。

4、进气歧管喷射油气混合是比较均匀的，缸内直喷可实现分层燃烧和稀薄燃烧。;缸内直喷技术最早由三菱于1996年开始量产，但是让国人开始认知并逐步得到推广的而是奥迪的FSI。;缸内直喷式汽油机（GasolineDirectInjection）简称：GDI系统；又因为燃油是分层燃烧（FuelStratifiedInjection）故又称：FSI系统。传统式的电喷汽油机，是将汽油喷射在进气门外侧的进气歧管中，在进气过程和压缩过程中，利用时间和空间的均质混合方式，完成可燃混合气的形成，再点火燃烧作功。;这样，燃油在气缸内滞留时间过长（接近360ο曲轴转角），燃油的粘结损耗较大，加速响应性低，极易产生“爆燃”（压缩比和点火提前角不能太大及积碳火源），气缸磨损加大。能否和柴油机一样，在压缩终了，往缸内直接喷射燃油，迅速混合点火燃烧，这只是人们多少年来的一个梦想。;1、三菱汽车公司和丰田汽车公司，在上个世纪的九十年代，即研发出“高灵敏度、高压缩比、超稀薄混合气”的缸内直喷式汽油机。压缩比可达12~13：1，实现了“低油耗、低污染、高功率”的梦想。;2、它抛弃了传统的利用空间和时间的均质混合方式，采用缸内强涡流运动混合方式，在压缩冲程的后期，和柴油机一样，直接向缸内喷射燃油，实现“质的调节”。相继点火后，实现分层燃烧，利用A/F=30~40：1的超稀薄混合气稳定燃烧，极大的改善了汽油机的动力性、经济性、净化性。;3、现在已经有越来越多的缸内直喷式汽油机乘用车投入市场。随着汽车保有量和排放污染物的骤增，以及社会环保法规要求的提升，缸内直喷式汽油机将成为今后“时代的宠儿”。;二、缸内直喷式汽油机的主要结构：

缸内直喷式汽油机，是在传统的电控喷射系统的基础上，改进研发的。在其他结构方面无过多的变化，只是在可燃混合气的形成方法上，和燃烧???程方面发生了概念性的变革。仅就GDI系统的主要结构介绍：;1、直立式进气管—产生下降大进气流，直接流入气缸，流速快，可达40～50m/s，充气效果好。与传统的横向进气管相比，它的进气涡流方向是相反旋转，喷油后能在火花塞处形成浓油雾区，极易

点火燃烧，起动性能好，能实现分

层燃烧。;2、顶面弯曲活塞—引导空气产生进气涡流和挤压高速旋转涡流，以便形成理想地分层燃烧的可燃混合气。旋转涡流为“正向涡流”，与传统的“逆向涡流”方向相反，有利于混合气按浓稀方式层状分布，进行分层燃烧。;3、采用两级串联式供油泵—低压供油泵为电动涡轮式，油压为0.35Mpa；高压供油泵为往复柱塞式，由凸轮轴驱动，使燃油轨道的油压不断堆积，产生5～5.5Mpa的喷射油压，经喷油器高速喷入气缸，提高了雾化质量，形成旋转的燃气涡流。;驱动凸轮（三角形、菱形等或双头、三头、四头等）驱动油泵柱塞吸油和压油，能快速平稳的建立起油压，当轨道压力达规定值（5Mpa）后，压力传感器信号通过ECU使停供电磁阀断电OFF，弹簧将进油阀顶开，高压供油泵即短暂停止供油。;易出现故障现象和部位：

漏油；

橡胶密封圈;4、轨道压力传感器—是压敏电阻制成的桥式电路传感器，原理与传统的进气管压力传感器Map类同。为ECU提供轨道内燃油压力的高低，当压力达5Mpa时，ECU指令停供电磁阀断电OFF，其弹簧推开高压油泵的进油阀，使高压油泵停止吸油而停供。此时，低压油泵也同步停止供油，维持规定的油压。;5、高压旋流式喷油器—由ECU直接用脉冲电流的宽度，控制喷油量的多少，利用特殊的喷孔形状，向气缸内喷出旋转的雾状燃油，与挤压涡流快速的混合，以便点火燃烧。它没有进气管沉积油膜的缺点，又因喷油压力较高，喷油器的自洁功能高，不易产生脏堵故障。;6孔喷油嘴;6、特别指出：喷油器是属于瞬时高电压和大电流“峰值保持型”驱动方式（用100～110V和17～20A打开；又用限流电阻以3～5A的电流，保持开启状态），又称，强劲、高频、量化控制方式。;喷油器可小型化，又缩短了“无效喷射时间”，开启速度快，响应性好，计量准确。所谓“无效喷射时间”—是因为电磁线圈有一定的阻抗，故开启时间较Tr管（三极管）导通时间迟后，该时间无燃油喷出，故针阀升起和座落与喷油脉冲宽度并不吻合，故而需要改善。;为此，喷油器的检测方式，应使用专门的仪器（MVT-2诊断仪），以防触电和逆变电源过载。;1、气缸内涡流的运动—在进气过程中，通过“直立式进气管”，在气缸吸力的作用下，产生强大的下降气流，使充气效率得到提高