高壓迸發(fā)的力量 汽油缸內(nèi)直噴技術(shù)詳解

高壓油泵和油軌這樣的部件對(duì)工作環(huán)境和制造精度要求很高，一些傳統(tǒng)的柴油高壓設(shè)備制造商如博世在這方面具有豐富的經(jīng)驗(yàn)，因此即便是通用的直噴發(fā)動(dòng)機(jī)，其高壓油泵也是由博世提供，而作為自主品牌推向市場(chǎng)的第一款直噴汽油機(jī)，瑞麒G5上的2.0TGDI發(fā)動(dòng)機(jī)同樣使用了博世的高壓油泵。

瑞麒G5采用的2.0TGDI發(fā)動(dòng)機(jī)同樣使用博世的高壓油泵

經(jīng)過(guò)油泵加壓之后，汽油進(jìn)入高壓油軌，在高壓油軌穩(wěn)定壓力后，由于油軌和燃燒室之間存在壓力差，高壓油泵動(dòng)作之后汽油即噴入汽缸內(nèi)。噴嘴內(nèi)部還有電磁閥，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)噴油量和時(shí)機(jī)的控制，其控制精度要求很高，同時(shí)由于噴嘴的位置從進(jìn)氣歧管移到了汽缸內(nèi)，工作環(huán)境和溫度都發(fā)生了很大變化，對(duì)其可靠性的要求也大大提高。

高壓油軌基本結(jié)構(gòu)圖

通用Ecotec系列2.0直噴發(fā)動(dòng)機(jī)上所用的高壓油軌和噴嘴

高壓噴油嘴結(jié)構(gòu)示意圖：①高分子密封圈；②噴嘴針閥；③銜鐵；④電磁線圈；⑤細(xì)濾器

其他發(fā)動(dòng)機(jī)部件設(shè)計(jì)

除開(kāi)噴油系統(tǒng)之外，其他發(fā)動(dòng)機(jī)部件也要為直噴做出相應(yīng)的設(shè)計(jì)，才能確保發(fā)動(dòng)機(jī)的高效，尤其是活塞頂部的設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵。按照可燃混合氣形成的控制方式，缸內(nèi)直噴方式又可分為油束控制燃燒、壁面控制燃燒和氣流控制燃燒三類。

在油束控制燃燒系統(tǒng)中，噴油器安置在燃燒室中央，火花塞安置在噴油器附近，油束控制對(duì)空氣的利用率依靠油束的貫穿深度保證，而后者則受噴油器的噴油壓力控制。這種方式可以在低負(fù)荷的分層燃燒實(shí)現(xiàn)良好的燃油經(jīng)濟(jì)性，而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于中高負(fù)荷工況時(shí)，ECM調(diào)節(jié)高壓油泵壓力，使油束貫穿深度增大，從而實(shí)現(xiàn)均質(zhì)加濃燃燒。

在壁面控制燃燒系統(tǒng)中，噴油器和火花塞相隔較遠(yuǎn)，噴油器把燃油噴入活塞凹坑中，然后依靠進(jìn)氣流的慣性將油氣混合送往火花塞。為了避免噴油器的溫度過(guò)高，一般安置在進(jìn)氣門側(cè)，活塞凹坑開(kāi)口對(duì)向進(jìn)氣門側(cè)，油氣混合后直接流向火花塞。這種類型形成混合氣的時(shí)間較長(zhǎng)，易于形成較大區(qū)域的可燃混合氣。

活塞頂部的凹坑主要起導(dǎo)向汽缸內(nèi)氣流的作用

活塞頂部曲面形成的渦流可以幫助混合氣更為均勻充分地燃燒