如何提高發(fā)動機效率,節(jié)流損失
什么是燃油分層噴射?
燃油分成噴射技術是電噴發(fā)動機利用電控計算機分析精確控制噴射量進入氣缸燃燒,以提高發(fā)動機效率。
直噴式汽油發(fā)動機采用類似于柴油發(fā)動機的供油技術,通過一個高壓油泵提供所需的100bar以上的壓力,將汽油提供給位于汽缸內的電磁燃油噴嘴,然后通過電腦控制噴射器將燃料在最恰當的時間直接注入燃燒室,通過對燃燒室內部形狀的設計,讓混合氣能產生較強的渦流,使空氣和汽油充分混合,然后使火花塞周圍區(qū)域能有較濃的混合氣,其他周邊區(qū)域有較稀的混合氣,保證了在順利點火的情況下盡可能地實現稀薄燃燒。
與傳統技術把燃油噴入進氣歧管的發(fā)動機相比,FSI發(fā)動機的主要優(yōu)勢是動態(tài)響應好。FSI發(fā)動機有三種工作方式:分層燃燒、均質稀燃和均質燃燒。
(1)分層燃燒
分層燃燒的好處在于熱效率高、節(jié)流損失少、有限的燃料盡可能多地轉化成工作量。分層燃燒模式下節(jié)氣門不完全打開,保證進氣管內有一定真空度(可以控制廢氣再循環(huán)和碳罐等裝置)。這時,發(fā)動機的轉矩大小取決于噴油量,與進氣量和點火提前角關系不大。
分層燃燒模式在進氣過程中節(jié)氣門開度相對較大,減少了一部分節(jié)流損失。進氣過程中的關鍵是進氣歧管中安置一翻板,翻板向上開啟封住下進氣歧管,讓進氣加速通過,與ω形活塞頂配合,相成進氣渦旋。
分層燃燒時噴油時間在上止點前60°至上止點前45°,噴射時刻對混合氣的形成有很大影響,燃油被噴射在活塞頂的凹坑內,噴出的燃油與渦旋進氣結合形成混合氣?;旌蠚庑纬砂l(fā)生在曲軸轉角40°~50°范圍內,如果小于這個范圍,混合氣無法點燃,若大于,就變成均質狀態(tài)了。分層燃燒的空燃比一般在1.6~3之間。
(2)均質稀燃
均質稀燃模式混合氣形成時間長,燃燒均勻,通過精確控制噴油,可以達到較低的混合氣濃度。均質稀燃的點火時間選擇范圍寬泛,有很好的燃油經濟性。
均質稀燃與分層燃燒的進氣過程相同,油氣混合時間加長,形成均勻混合氣。燃燒發(fā)生在整個燃燒室內,對點火時間的要求沒分層燃燒那么嚴格。均質稀燃的空燃比大于1。
(3)均質燃燒
均質燃燒則能充分發(fā)揮動態(tài)響應好、轉矩和功率高的特點。均質燃燒進氣過程中節(jié)氣門位置由油門踏板決定,進氣歧管中的翻板位置視不容情況而定。當中等負荷時,翻板依然是關閉的,有利于形成強烈的進氣旋流,利于混合氣的形成與霧化。當高速大負荷時,翻板打開,增大進氣量,讓更多的空氣參與燃燒。均質燃燒的噴油、混合氣形成與燃燒和均質稀燃模式基本一樣。均質燃燒情況下空燃比小于或等于1.
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