【正文】 編號 淮安信息職業(yè)技術學院畢 業(yè) 論 文題 目 缸內直噴電控汽油機技術 分析、故障診斷與檢修學生姓名 陸野學 號 82107023系 部 汽車工程系專 業(yè) 汽車檢測與維修技術班 級 821070指導教師 汪東明 副教授顧問教師 錢鋒二〇一二年十一月摘 要隨著石油資源越來越緊缺，人們對汽車的燃油經濟性要求越來越高，為此，一種新型的汽油燃燒方式應運而生，即發(fā)動機稀薄燃燒技術，而實現(xiàn)稀薄燃燒的理想方式是缸內直噴分層噴注，即汽油缸內直噴。缸內直噴發(fā)動機具有節(jié)省燃油、減少廢氣排放、提升動力性能、減少發(fā)動機振動、噴射精度的提高、發(fā)動機更耐用等優(yōu)點。本文簡單概述了現(xiàn)代汽車缸內直噴發(fā)動機的發(fā)展及應用，重點介紹了缸內直噴發(fā)動機的結構原理，詳細分析了大眾 發(fā)動機結構原理，最后結合具體的故障實例分析了寶馬、別克、邁騰、蒙迪歐故障診斷方法與檢修工藝。關鍵詞：電控汽油機；缸內直噴；TSI；故障診斷；檢修目 錄摘 要 ..............................................................................................................................I目 錄 ............................................................................................................................II第一章 缸內直噴電控汽油機概述 ...............................................................................1 汽油直接噴射技術的應用與發(fā)展 ........................................................................1 缸內直噴電控發(fā)動機優(yōu)缺點 ................................................................................2 缸內直噴發(fā)動機的優(yōu)點 .................................................................................2 缸內直噴發(fā)動機的缺點 .................................................................................4第二章 汽油缸內直噴發(fā)動機技術解析 .......................................................................6 缸內直噴發(fā)動機技術簡介 ....................................................................................6 汽油直接噴射（GDI）發(fā)動機的結構 ................................................................6 汽油缸內直噴發(fā)動機工作原理 ...........................................................................7 發(fā)動機燃油噴射控制模式 ....................................................................................9第三章 大眾 發(fā)動機 ........................................................................................16 概述 ......................................................................................................................16 大眾 TSI 發(fā)動機結構特點 ..................................................................................18 大眾 TSI 發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)的結構特點 ......................................................21 大眾 TSI 發(fā)動機電控系統(tǒng)的工作模式 ..............................................................22 大眾 發(fā)動機電控系統(tǒng)的組成 .................................................................22第四章 典型故障案例分析 .......................................................................................24 寶馬缸內直噴發(fā)動機啟動困難 ..........................................................................24 別克新君威加速不良、怠速抖動 ......................................................................27 蒙迪歐新致勝怠速抖動急速遲緩 ......................................................................28 一汽大眾邁騰 轎車發(fā)動機怠速抖動 .....................................................30第五章 總結與展望 .....................................................................................................32 總結 ......................................................................................................................32 展望 ......................................................................................................................32致 謝 ...........................................................................................................................34參考文獻 .......................................................................................................................351 / 39第一章 缸內直噴電控汽油機概述 汽油直接噴射技術的應用與發(fā)展目前，各國的汽車公司都在大力開發(fā)和采用這種技術先進、性能優(yōu)異的產品。日本三菱汽車公司一直處于領先地位。自 1996 年 8 月率先向市場投放第一臺 GDI 發(fā)動機以來，三菱公司先后又開發(fā)出了多種不同類型的 GDI 發(fā)動機，即 缸發(fā)動機、 6 缸發(fā)動機和 6 缸發(fā)動機機，它們已分別裝配于 4種中、大型轎車并投放市場。豐田公司研制出一種 G4 型 的 GDI 發(fā)動機，并已批量裝車使用。隨后，又開發(fā)出 、 和 的 GDI 發(fā)動機。其 D4型 GDI 發(fā)動機可降低油耗 30％左右，提高功率約 10％。日本其他廠家也有多種缸內直噴發(fā)動機上市，如日產 和 的 V6 型發(fā)動機、富士重工 的臥式對置 4 缸發(fā)動機、馬自達 的直列 4 缸發(fā)動機和本田 的直列 3 缸發(fā)動機。美國和歐洲的汽車廠家也都在積極研究缸內直噴技術和開發(fā)缸內直噴產品，并使缸內直噴發(fā)動機在熱效率、功率及排放上有進一步提高。研究表明，缸內直噴發(fā)動機可降低燃耗 8%15%。因而，在全球節(jié)約能源的浪潮中，各汽車廠家都在積極深入研究 GDI 發(fā)動機技術，紛紛在自己的車上裝配 GDI 發(fā)動機。除日本和美國以外，大多數歐洲汽車生產廠家也都開始裝用 GDI發(fā)動機()：奧迪公司的 A3 裝備了新型 FSI 發(fā)動機，寶馬公司為其 12缸發(fā)動機引用了 HPI 技術，大眾公司也有許多車型采用了 TSI 發(fā)動機。縱觀世界汽車產品技術的發(fā)展態(tài)勢，缸內直噴發(fā)動機正以其優(yōu)異的性能得到日益廣泛的重視和應用。FSI 技術的發(fā)展——TFSI、TSIFSI 是給發(fā)動機的噴射方式帶來了革命，它讓一款普通發(fā)動機的各種性能都得到了提升，而 FSI 再往上發(fā)展就變得更加容易了。TFSI 是在 FSI 基礎上加入了渦輪增壓技術；而 TSI 技術與 FSI 并沒有什么相關性。FSI 是給發(fā)動機的噴射方式帶來了革命，它讓一款普通發(fā)動機的各種性能都得到了提升，而 FSI 再往上發(fā)展就變得更加容易了。TFSI 是在 FSI 基礎上加入了渦輪增壓技術；而 TSI技術與 FSI 并沒有什么相關性。 TFSI（渦輪增壓燃油分層噴射發(fā)動機） ，這個比 FSI 多出來的 T 字代表的則是渦輪增壓（Turbocharger） ，而發(fā)動機本身也的確是在 FSI 發(fā)動機的基礎上增加了一個渦輪增壓器。渦輪增壓是利用排氣的高溫高壓推動廢氣渦輪高速轉動，在帶動進氣渦輪壓縮進氣，提高空氣密度，同時電腦控制增大噴油量，配合高密度的進氣，因此可以在排量不變的條件下提高發(fā)動機工作效率。由于渦輪增壓器是靠排氣推動的，因此在發(fā)動機轉速低時渦輪并不工作。但在這個時候渦輪還是轉動的，只是排氣壓力不夠，達不到增大進氣壓力的效果。隨著轉速的上升（約 1500r/min 或以上） ，排氣壓力逐漸加大渦輪就進入了正常的工作狀態(tài)，達到增壓的目的和效果。但是，當轉速接近額定的時候（約 r/min 或以上） ，發(fā)動機本身的內壓超過了排氣壓力，這時的渦輪同樣是不工作的。實際上發(fā)動機的一般工作區(qū)間正在 1500－5000r/min 內，所以渦輪增壓以它優(yōu)越的經濟性和動力性得到了眾多用戶的認可。不過怎么說還是有點缺陷，這兩個區(qū)間的動力缺失如何解決呢，高轉速我們可以換個大點的渦輪，可是低轉速的動力空擋也會同時加大。很自然的一款無可挑剔的發(fā)動機應運而生，TSI 把所有問題解決的更巧妙更能打動人心。TSI（渦輪機械增壓燃油分層噴射發(fā)動機）的設計非常巧妙，它實際上是把一個渦輪增壓器(Turbocharger)和機械增壓器(Supercharger)一起裝到一臺發(fā)動機里面。TSI 中的 T 不是指 Turbocharger 而是 Twincharger（雙增壓）的意思。上文我們講到渦輪增壓發(fā)動機在較低和較高轉速時都有一個動力的空擋，為了進一步提高發(fā)動機的效率，增加一個機械增壓裝置，并讓它在低轉速時加大進氣壓力。而渦輪增壓器的尺寸可以再大一些，去彌補高轉速時的動力空擋，從而達到一個從低到高轉速的全段優(yōu)異動力表現(xiàn)。另外，渦輪增壓器由于廢氣渦輪的慣性，會有發(fā)動機相應的遲滯現(xiàn)象。而機械增壓器則是由發(fā)動機轉軸直接帶動，能夠隨著發(fā)動機轉速變化而迅速且線性地改變轉速。2022 年，大眾 升直噴汽油發(fā)動機首先搭載了這套系統(tǒng)，它的最大功率達到了驚人的 170 馬力。 （國產 發(fā)動機的最大功率也才 150 馬力） 。需要注意的是，一汽大眾和上海大眾對他們的 和 發(fā)動機的稱呼，二者都稱為 和，這個稱呼是極不負責的。同時，廠商為了避免大家對 TFSI 簡稱 TSI 產生異議，他們對此解釋為：“因為一貫體系中我們一般采用 3 個字作為發(fā)動機特有技術的稱呼，所以這次我們把 TFSI 簡稱為 TSI，其中 T 代表渦輪增壓，SI代表直噴技術” 。國產邁騰、速騰等車型最新的 TSI 發(fā)動機實際上跟前面說到的TSI 并不是一回事。邁騰 和即將搭載在速騰身上的 發(fā)動機實際上閹割了機械增壓和燃油分層技術。當然，這也是國產化之后處于油品和成本問題的考慮。 缸內直噴電控發(fā)動機優(yōu)缺點 缸內直噴發(fā)動機的優(yōu)點由于燃燒被精確的噴射于氣缸燃燒室內，因此具有節(jié)省燃油、減少廢氣排放、提升動力性能、減少發(fā)動機振動、噴油精準度提升、發(fā)動機更耐用等優(yōu)點?，F(xiàn)代發(fā)動機的趨勢之一就是節(jié)省燃油，二缸內直噴技術可以大大提升燃油與空氣霧化程度與混合的效率，帶來燃油的節(jié)約。采用缸內直噴技術的車型油3 / 39耗水平可以下降 3%以上。速度允許采用較遲的點火時間，進而可進一步推遲噴油時間，有利于油氣在高溫下的快速蒸發(fā)和分層。晚噴方式噴油定時的設計原則是使噴油結束到點火之間的時間間隔盡可能地短，以避免燃油蒸汽的國度擴散，維持分層的穩(wěn)定性。但時間過短不能較好地霧化蒸發(fā)，導致發(fā)動機不能可靠的霧化蒸發(fā)，導致發(fā)動機不能可靠地點火。因此，噴油時間和噴