
这样的一个结构,比起电喷发动机来说,它大大降低进气燃油损失,并且在气缸内直接混合,通过电磁喷射器产生涡流使油气充分混合,并通过电脑可以很直接的在燃烧室内混合油气到最佳比例(14.7:1也称理论空燃比),使得发动机达到理想化的动力油耗平衡。而电喷发动机由于汽油跟空气是在进气管内混合,那么他们只能均匀的混合在一起,但由于喷油嘴离燃烧室有一定的距离,汽油同空气的混合情况受进气气流和气门开关的影响较大,并且微小的油颗粒会吸附在管道壁上,这就的理论空燃比很难达到。
图:燃油分层喷射技术。
谈到FSI发动机,就不得不谈一下其中的第二项技术:燃油分层喷射技术(Fuel Stratified Injection)。燃油分层喷射技术是发动机稀燃(即油气混合雾中油占比重少的一种燃烧)技术的一种。大众将这一技术建立在汽油直喷发动机之上,达到更为高效的动力输出和更为节油的效果。通过直喷发动机中电磁喷射器产生可变涡流,使得油气混合雾在燃烧室内外层比例不同,达到缸内空气的运动在火花塞周围形成易于点火的浓混合气,空燃比达到12:1左右,外层逐渐稀薄。浓混合气点燃后,燃烧迅速波及外层。
至于缺点,当然是直喷发动机对制作工艺和喷油泵上密封的要求很高,发动机要承受更大的压力,并且需要更高质量的油品(国内FSI需要97号以上汽油,增加燃油分层的TFSI则需要98号汽油)。另外因新技术另空燃比不断变化,导致三元催化器已经满足不了尾气净化的需求。简单讲,可变的空燃比导致尾气中各成分比重也在变化,对环境污染有害无益,大众公司采取的做法是将三元催化反应温度提高到650℃以上,把残留的硫引燃再催化,达到净化尾气效果。
图:运用V10汽油直喷发动机的奥迪R8 Spider。
综上,汽油直喷发动机通过改变传统发动机结构,最大优化进气混合效率,达到高节油和大功率大扭曲的并存效果。作为第三代发动机,它代表了未来汽油引擎的一个方向,是现今有效而又现实的一项量产技术。
责任编辑:卫鹏飞