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当前位置:首页 > 汽车术语 > 分层燃烧

分层燃烧

有什么用:

    把燃烧室设计成特殊的形状,在汽缸内形成不均匀的混合气实现少喷油,节省燃油。

优点:

  燃油效率高、污染物少。在发动机“小油门”或怠速时,气缸内只要求在火花塞区域有一点浓郁燃汽,其他区域都是新鲜空气,可以使燃油完全燃烧干净,发动机燃油效率高,不良污染物几乎没有。

    做工效率高。因为在“小油门”时有多余的空气将燃烧区域与缸壁、活塞隔开,所以发动机受热不严重,作功效率因散热少而有所提高。

  发动机压缩比高。不使用大量匀质燃汽,不用担心爆燃,所以可适当提高发动机压缩比。

  小油门更节油。分层燃烧与常规发动机相反,小油门时极端节油状态特好,适应了多数车辆平时多用小油门,偶尔才使用大油门的实际状况。

分层燃烧

不足:

    尾气中污染物含量较多,对三元催化器要求高。

    成本高,对油品要求高。

分层燃烧

原理:

    把燃烧室设计成特殊的形状,使进入燃烧室的燃气混合气形成可变涡流,通过缸内空气的运动使火花塞周围混合气浓一些,离火花塞较远的地方则要稀一些,这样利于在火花塞周围混合气迅速燃烧,并且带动较远处较稀混合气的燃烧。这种燃烧就叫做 “分层燃烧”。

    分层燃烧只在发动机部分负荷时采用,这时可燃混合物只分布在火花塞周围,也就是说,空燃比是14.7:1的混合气集中在火花塞周围,在燃烧室的其他部分则是纯净的空气。混合气层的大小范围精确的反映了瞬时发动机动力的需求。在分层燃烧时,直到压缩行程才喷射燃油,油雾直接进入燃烧室中的空气,而喷油就发生在点火前瞬间。另外,在燃烧时空气层隔绝了热,减少了热量向汽缸壁的传递,从而减少了热量损失提升了发动机热效率。

    而在全负荷时,燃油喷射与进气同步,燃油得到完全雾化,使混合汽均匀地充满燃烧室,自然会得到充分的燃烧,发动机将达到最大动力,也就是所谓的均质燃烧。在均质燃烧时有着和传统喷射发动机相同的空气与燃油混合比,即空燃比是14.7:1。而燃油的蒸发又使混合气降温,去除了爆震的产生。也就是说在均质燃烧情况下,在获得高动力输出和扭矩值的同时付出了较低的燃油消耗。

分层燃烧

代表车型:

    大众FSI发动机 三菱GDI发动机

扩展阅读:

    FSI为什么能省油?

    1、发动机在低负荷运转和高负荷运转的时候,对供油量的要求是不同的,较少的供油就可以维持低负荷运转,如果能尽量减少低负荷时的供油,就可以达到省油的目的。
    2、但供油减少到一定的时候,虽然燃烧后产生的能量能够维持发动机运转,但由于汽油的浓度太低了,普通方式下火花塞是无法将混合气点燃的。
    3、分层燃烧解决了这个问题,它的原理就是让缸内汽油浓度不是保持一致,而是在火花塞附近的混合气浓度较大,能够被点燃,进而再点燃其余浓度较低的混合气。
    4、具体能省多少油,看看空燃比就可以知道大概了,普通发动机的空燃比是14.7:1,大众的FSI可以做到65:1,当然,这些都是在低负荷时采用的方式,在高负荷的时候仍让是均匀燃烧,和普通发动机一样。
    5、对于经常在城市里开车的来说,省油还是比较明显的,据大众的宣传,可以省油10%。

分层燃烧

    FSI燃油分层喷射是如何实现的?

    1、在活塞的顶面有设计有凹槽,使得活塞在上下运动的时候,能使缸内产生涡流。
    2、喷油嘴二次喷油,在整个活塞行程中并不是只喷射一次,在进气行程中先进行第一次喷射,使汽缸内充满燃油混合物,再在压缩行程即将终了,但是却在即将点火之前时进行第二次喷射,此时的喷射就是为燃油分层而进行的。
    3、提高压缩比,这样有助于形成强势涡流,并且缸内温度也随之提高,有助于稀燃。
    在大众FSI的这种分层技术中,喷油嘴的位置,汽缸的压缩比以及活塞顶部凹槽的形状都是经过多次实验进行匹配的,才能在一定的行驶工况下产生适量的涡流,既而进行适当的分层。

分层燃烧

    FSI为何到国内会缩水?

    除了大众与奥迪系列车型之外,使用分层燃烧技术的还有三菱他们的GDI发动机的车型,到现在还没有一款在国内正式销售。为什么这些现今的技术无法运用在国内车型上呢?原因何在?

    其实别看分层燃烧显得很容易,其实很多部件都是科技含量很高的,像油泵、油嘴、活塞等等,没有过硬的技术,分层燃烧都是不可能实现的。另外,使用分层燃烧技术的发动机压缩比都较高,性能方面对所需的燃油品质也要求较高,对于国内来说普及起来还有很大的阻碍。

    再者,由于中国的油品中含硫量高,需要催化转化装置来处理油品中较高含量的硫,从而导致NOx也就是氮氧化物排放很大,NOx氮氧化物对臭氧层和森林植被的破坏性很大而且还是酸雨的始作俑者。所以这也是厂商方面迟迟不推行FSI发动机的主要原因。目前国内成品油与国际成品油存在着如此大的质量差距,以至于国外先进技术的发动机进入中国需要做如此大的性能牺牲才能投放市场。

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