直噴發(fā)動機又稱FSI，也就是燃料分層噴射技術(shù)，它是將燃油由噴嘴直接噴入缸內(nèi)的發(fā)動機。直噴發(fā)動機的原理得從它的工作模式、油氣混合方式等方面來說。

直噴發(fā)動機有兩種燃燒模式。均質(zhì)燃燒模式在進(jìn)氣行程后期向燃燒室內(nèi)噴入燃油，在進(jìn)氣行程與壓縮行程中，燃油和空氣充分混合，到點火時刻形成均勻混合氣，這樣能確保穩(wěn)定點火。分層燃燒模式在壓縮行程噴入燃油，隨著壓縮行程推進(jìn)，燃油與空氣混合，從火花塞處至缸壁燃油濃度由濃到稀分布，保證有效點火和正?；鹧?zhèn)鞑?，從而提高燃油?jīng)濟性。

直噴發(fā)動機燃油和空氣混合主要有三種方式。噴射引導(dǎo)方式下，噴油器在缸蓋頂部，火花塞在發(fā)動機側(cè)面，容易在火花塞周圍形成較濃混合氣，適合分層稀薄燃燒，燃油經(jīng)濟性好。壁面引導(dǎo)方式是噴油器側(cè)置，火花塞頂置，通過活塞頂部特殊形狀引導(dǎo)油束運動與空氣混合，能在火花塞周圍形成較大面積可燃區(qū)域。氣流引導(dǎo)方式同樣噴油器側(cè)置、火花塞頂置，利用進(jìn)氣時形成的滾流強化油氣混合。壁面引導(dǎo)和氣流引導(dǎo)方式多用于均質(zhì)燃燒模式，還可由傳統(tǒng)PFI發(fā)動機轉(zhuǎn)化而來，能實現(xiàn)發(fā)動機的平臺化和模塊化。

再說說直噴發(fā)動機具體的工作過程。進(jìn)氣沖程，活塞由曲軸驅(qū)動，從上止點運動到下止點，進(jìn)氣門開啟，排氣門關(guān)閉，氣缸容積增大，氣體壓力降低形成真空，混合氣被吸入氣缸并進(jìn)一步混合。壓縮沖程，進(jìn)氣門和排氣門同時關(guān)閉，活塞從下止點移動到上止點，工作容積減小，缸內(nèi)混合物被壓縮，壓力和溫度上升。做功沖程，活塞接近上止點時，火花塞點燃可燃混合氣，氣體壓力和溫度迅速升高，高壓氣體推動活塞從上止點運動到下止點，向外輸出機械能。排氣沖程，排氣門打開，進(jìn)氣門關(guān)閉，活塞從下止點運動到上止點，燃燒后的廢氣排出氣缸。

先進(jìn)的直噴式汽油發(fā)動機采用類似柴油發(fā)動機的供油技術(shù)，通過活塞泵提供100bar以上壓力，將汽油供給位于汽缸內(nèi)的電磁噴射器，再由電腦精確控制噴射器在恰當(dāng)時間把燃料直接注入燃燒室，控制精確度接近毫秒。噴射器一般布置在靠近進(jìn)氣門側(cè) ，直噴發(fā)動機原理涉及多方面技術(shù)，這些技術(shù)協(xié)同工作，能讓發(fā)動機性能更出色。

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