1、FSI分层燃烧,中国中职北方汽车教育集团主讲：苏江涛,FSI大众新技术,FSI是Fuel Stratified Injection的英文缩写，意指燃油分层喷射。燃油分层喷射技术是电喷发动机利用电子芯片经过计算分析精确控制喷射量进入气缸燃烧，以提高使发动机混和燃油比例，进而提高发动机效率的一种技术。 与传统技术把燃油喷入进气歧管的发动机相比，FSI发动机的主要优势有：动态响应好、功率和扭矩可以同时提升、燃油消耗降低。,发动机有缸内直喷首先应用在三菱公司。在1996年开始量产的。大众奥迪，奔驰，福特都有这种技术。只不过名称不同。三菱叫GDI.大众奥迪叫FSI.福特叫CGI 。,FSI与传统汽油发动
2、机的区别,传统的汽油发动机是通过电脑采集凸轮轴位置以及发动机各相关数据从而控制喷油嘴将汽油喷入进气歧管。汽油在歧管内开始混合，然后再进入到汽缸中燃烧。空气跟汽油的最佳混合比是14.7/1（也叫理论空燃比），传统发动机由于汽油跟空气是在进气歧管内混合，所以必须达到理论空燃比才能获得较好的动力性和经济性。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，这是传统发动机很难解决的一个技术问题。,把燃油直接 喷射到汽缸中就可以解决这一难题。直喷式汽油发动机采用类似于柴油发动机的供油技术，通过一个高压油泵泵提
3、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的实现稀薄燃烧。,如右图所示，高压喷油嘴是直接向气缸内喷射燃油的。而传统发动机的喷油嘴则安排在了进气道中。这就是缸内直喷的最明显特征。,FSI的模式主要有以下几种：第一：分层燃烧 第二：均质稀燃 第三：均质燃烧,第一：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能量
4、。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，发动机的扭矩大小取决于喷油量，与进气量和点火提前角关系不大。,进气： 节气门打开（节流损失 小）。 进气歧管翻板封住下进 气道, 于是空气运动加 速。 吸入的空气呈旋转状进 入气缸。,喷油： 喷油开始于约上止点前60。 喷油结束于约上止点前45。 燃油被喷射到燃油凹坑内。 喷油时刻对混合气的形成有很大影响。,混合气形成： 混合气形成只发生在40 -50 曲轴角之间 如果曲轴角小于这个范围无法点燃混合气。 如果曲轴角大于这个范围混合气就变成均质充气了。 空气-燃油比l=1.6 3。,燃烧 只有混合
5、好的气雾被点火燃烧。 混合好的气雾周围的气体起隔离作用。 缸壁热损耗小。,分层充气模式,节气门不能完全打开，因为总是得保持一 定的真空（用于活性炭罐装置和废气再循 环装置）。 发动机所产生的扭矩大小只取决于喷油量， 在这里吸入的空气量和点火角并没有多大 意义。,第二：均质稀混合气模式,进气： 与分层充气相似 节气门大开。 进气歧管翻板关闭。,喷油： 燃油约在点火上止点前300时喷入 （吸气行程）。 空气-燃油比约l= 1.55。,混合气形成： 可用时间较长。 均质混合气分配。,燃烧： 燃烧发生在整个燃烧室内。 点火时刻可自由选择。,第三：均质模式,进气： 节气门按照油门踏 板的位置来打开 进气歧管翻板根据 工作点来打开或关 闭 在中等负荷和转速 范围时是关闭的,喷油、混合气形成和燃烧 与均质稀混合气模式是一样的 空气-燃油混合气l = 1,
