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1、奥迪A4技术基础培训FSI,余福勇 2006年9月,FSI - 汽油直喷系统,引言,基础知识,技术数据,进气系统,发动机机械结构,燃油供给系统,排气系统,引言,Fuel Stratified Injection,什么是FSI？,引言,为什么采用汽油直喷技术？,良好的燃油经济性（省油20%） 更为广阔的发展前景,从-到%,电子调节冷却系统,凸轮轴正时调节,废气再循环,可变压缩比,气缸关闭,稀混合气模式（均质）,全可变气门机构（机械式）,汽油直喷装置,差异范围,燃油节省率,电子气门机构,引言,NOx处理技术,在稀薄燃烧工作模式情况下，氮氧化物（NOx）排放较高 通过传统的三元催化反应器氮氧化物的转
2、化不够充分 改进氮氧化物存储催化器，实现欧四排放标准,引言,引言,NOx存储能力%,行驶里程 Km,壳牌超级无铅汽油ROZ99（10ppm硫）,高级无铅汽油ROZ98 （100ppm硫）,高级无铅汽油ROZ95 （150ppm硫）,燃油中的硫分,由于硫与氮氧化物在化学性质上的相似性，在氮氧化物存储器中会存储硫 燃油中的硫越多，存储式催化净化器就必须更频繁地进行还原反应。 会产生一定的额外燃油消耗,引言,节气门,在分层充气模式和均质稀 混合气模式时为 1,55 和3 通过张开的节气门，减小进气阻力,节气门开的优点,引言,在分层充气工作模式下，发动机以空燃比（1.63）的状态运行 在均匀稀薄模式下
3、，空燃比保持在1.55左右 以此实现更为经济的燃油消耗,稀薄模式的优点,混合气区域 （分层充气模式）,因为在分层充气模式下，燃烧只出现在以火花塞为中心的区域，减少了气缸壁的热量损失 提高了热效率,减少缸壁的热量损失,混合气区域 （分层充气模式）,引言,提高废气再循环率,强制分层充气可使废气再循环率高达25% 废气再循环: 在分层充气模式下，总是工作 在均质模式 （转速低于4000 1/min 且中等负荷时）下工作， 怠速时不工作,引言,压缩比高,燃油直接喷入燃烧室，汽化时对进气起到冷却作用 降低了爆震的可能性 可提高压缩比，这就提高了压缩终了的压力 热效率提高了,引言,超速切断,超速切断过程中
4、，气缸壁不会沉积燃油 燃油基本上被完全转化成可用能量了 即使在恢复转速较低时，发动机也能稳定运行,混合气形成区,引言,基础知识,工作模式,发动机载荷,发动机转速 r/min,进气 进气翻板完全关闭下部进气通道 被吸进来的空气以涡流形式通过上部的进气通道加速进入气缸 活塞的扰流槽加剧了紊流效应 同时节气门张开，尽量减少节流损失,分层充气模式,分层充气模式,喷油 在到达点火时间之前的很短时间里，以50100bar的压力向火花塞附近喷射燃油 燃油喷射角非常小（平），燃油雾气不与活塞顶部接触，能够扩大分层充气模式的转速和功率范围,喷油开始于约上止点前 60 喷油结束于约上止点前 45 喷油时刻对混合气
5、的形成有很大影响,混合气形成 在火花塞附近形成可燃混合气， =1,6 - 3,分层充气模式,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 形成均质混合气,分层充气模式,燃烧 在火花塞周围点燃混合气 在燃烧的混合气和缸壁之间形成一个气体分层，这样能够改善缸体散热损失，提高了热效率,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） 发动机产生的扭矩可以通过喷油量来调节，进气量和点火角度对于扭矩影响很小。,分层工作模式的条件： 发动机处于相应的转速和载荷范围 系统没有存储排放相关故障 冷却液温度高于50 催化
6、器温度处于250 500 之间 进气翻板关闭,分层充气模式,均质稀混合气模式,进气 与分层充气相同 节气门打开 进气歧管翻板关闭,节气门,进气歧管翻板,喷油 燃油约在点火上止点前300 时喷入（进气行程） 空气-燃油比约 = 1,55,喷射油束,空气流,均质稀混合气模式,混合气形成 有更多的时间用于均匀混合气的形成,稀混合气分配,燃烧 燃烧发生在整个燃烧室内 点火时刻可自由选择,燃烧区,燃烧区,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) 燃油在进气行程喷入燃烧室,均质模式,均质模式,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 = 1,FSI 工作模式综述,技术数据,Audi A4 上的2,0l TFSI,采用均质燃烧模式 无分层充气模式 无均质稀薄充气模式,Audi A4 上的2,0l TFSI,发动机机械结构,单向阀,油道（B）,凸轮轴正时调节滞后调节,单向阀,油道（A）,凸轮轴正时调节提前调节,单向阀,流入机油,流出机油,凸轮轴正时调节控制,进气系统,热膜式空气流量计 增压压力通过增压器压力罐来调节 侧面增压空气冷却器 超速切断空气循环阀 节气门带有电位计 进气歧管翻板,进气系统,
