高壓迸發(fā)的力量 汽油缸內直噴技術詳解

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

瑞麒G5采用的2.0TGDI發(fā)動機同樣使用博世的高壓油泵

經(jīng)過油泵加壓之后，汽油進入高壓油軌，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，高壓油泵動作之后汽油即噴入汽缸內。噴嘴內部還有電磁閥，可以實現(xiàn)對噴油量和時機的控制，其控制精度要求很高，同時由于噴嘴的位置從進氣歧管移到了汽缸內，工作環(huán)境和溫度都發(fā)生了很大變化，對其可靠性的要求也大大提高。

高壓油軌基本結構圖

通用Ecotec系列2.0直噴發(fā)動機上所用的高壓油軌和噴嘴

高壓噴油嘴結構示意圖：①高分子密封圈；②噴嘴針閥；③銜鐵；④電磁線圈；⑤細濾器

其他發(fā)動機部件設計

除開噴油系統(tǒng)之外，其他發(fā)動機部件也要為直噴做出相應的設計，才能確保發(fā)動機的高效，尤其是活塞頂部的設計非常關鍵。按照可燃混合氣形成的控制方式，缸內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荷的分層燃燒實現(xiàn)良好的燃油經(jīng)濟性，而當發(fā)動機處于中高負荷工況時，ECM調節(jié)高壓油泵壓力，使油束貫穿深度增大，從而實現(xiàn)均質加濃燃燒。

在壁面控制燃燒系統(tǒng)中，噴油器和火花塞相隔較遠，噴油器把燃油噴入活塞凹坑中，然后依靠進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高，一般安置在進氣門側，活塞凹坑開口對向進氣門側，油氣混合后直接流向火花塞。這種類型形成混合氣的時間較長，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向汽缸內氣流的作用

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