【正文】 的原因有：發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械系統(tǒng)故障：點(diǎn)火系統(tǒng)故障。（3）在安裝噴油器時(shí)，應(yīng)用無硅潤(rùn)滑油涂抹密封圈，千萬不能使用普通潤(rùn)滑油。另外缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比較高可達(dá)到 25∶1（普通電噴發(fā)動(dòng)機(jī)僅為 10∶1左右） ，而且缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)溫度較普通電噴發(fā)動(dòng)機(jī)高，因此對(duì)機(jī)油的 API與 SAE 兩項(xiàng)級(jí)別都有要求，一般情況下需要加合成機(jī)油，個(gè)別車型發(fā)動(dòng)機(jī)要求加注全合成機(jī)油。最后使用噴油嘴專門清洗設(shè)備清洗高壓油嘴，故障排除。試車發(fā)現(xiàn)該車有規(guī)律的間歇性抖動(dòng)，通常這種情況是由于發(fā)動(dòng)機(jī)某個(gè)缸或是某幾個(gè)缸工作不理想即缺缸造成的。結(jié)果試車時(shí)才發(fā)現(xiàn)，ABS 依然失效。通過本次故障的排查，使我聯(lián)系起相關(guān)的案例。為了花最少27 / 39的費(fèi)用解決最大的問題，我們將油位開關(guān)的兩條線進(jìn)行了短接，見表 41 中的藍(lán)色箭頭線，人為給 ABS 電腦(EBCM)輸送一個(gè)油位開關(guān)閉合的信號(hào)。這種缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)雖然對(duì)燃油沒有特殊含硫式極低的要求，也能使用常規(guī)的三元催化凈化器處理發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣，但對(duì)燃油潔凈度的要求十分嚴(yán)格。16 缸的平穩(wěn)數(shù)值低于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)是油路存在不正常現(xiàn)象。圖上用藍(lán)色表示濾清膜片，實(shí)際檢測(cè)有兩層，其作用是過濾燃油中的雜質(zhì)，并將進(jìn)油管路中的壓力控制在 6bar。置于油泵體下端的是高壓油泵及其柱塞，泵體中部右側(cè)安裝的是電磁式高壓調(diào)壓閥，上部有低壓調(diào)壓閥及其低壓?jiǎn)蜗蜷y，在低壓腔內(nèi)還有藍(lán)色的燃油過濾膜片等。整個(gè)油路系統(tǒng)由低、高兩級(jí)油泵組成。檢測(cè)顯示 16 缸的的平穩(wěn)比較數(shù)值顯著低于標(biāo)準(zhǔn)值后，我們?cè)鴮⒆?、右? 只噴油器對(duì)調(diào)試驗(yàn)，原故障現(xiàn)象仍出現(xiàn)，基本排除不是原右側(cè)噴油器不良造成此故障，判斷也不應(yīng)是點(diǎn)火系不良造成。圖 41 為該直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的供油系統(tǒng)，圖中紅色油管為高壓噴油管，是由柱塞式高壓泵引出到油軌；藍(lán)色為低壓進(jìn)油管，黃色為回油管，中間的兩根高壓油軌下方安裝有噴油器向左右各缸內(nèi)噴油。多次使用原廠檢測(cè)儀對(duì)車輛各系統(tǒng)讀取故障碼，顯示各電控系統(tǒng)正常無故障碼存在。執(zhí)行器主要由 Motronic 供電繼電器（J17） 、活性碳罐電磁閥（N80） 、近期翻版控制閥（N316） 、增壓壓力限制電磁閥（N75） 、渦輪壓力器空氣再循環(huán)閥（N249）噴油器（NN3N3N33） 、點(diǎn)火線圈（N70、N12N29N292） 、節(jié)氣門控制單元（J338） 、節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)裝置（G186） 、燃油壓力調(diào)節(jié)閥（N276） 、電動(dòng)冷卻液泵繼電器（J151） 、電動(dòng)冷卻液泵(V51)、凸輪軸正時(shí)電磁閥（N205）等組成。被一次噴入氣缸。第一次在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣過程中（活塞壓縮行程上止點(diǎn)前約 300 度） ，這部分燃油，由于在汽缸內(nèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，可與空氣均勻混合；第 2 次（噴射少量燃油）在壓縮上止點(diǎn)前約 60 度，其目的是在火花塞附近形成較濃的混合氣，并延遲點(diǎn)火時(shí)刻，從而保證發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。TSI 發(fā)動(dòng)機(jī)的 BOSCH 發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的工作模式有分層充氣模式、均質(zhì)分開（HOSP）模式和均質(zhì)模式。高壓燃油泵由進(jìn)氣凸輪軸末端的高壓燃油泵驅(qū)動(dòng)凸輪軸（圖37） ，高壓燃油泵經(jīng)燃油壓力調(diào)節(jié)閥（高壓）產(chǎn)生燃油軌內(nèi)所需要的壓力，約為 511MPa（取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷和轉(zhuǎn)速） 。齒形帶的張緊程度由冷卻液泵的安裝位置確定，不能調(diào)整。外嚙合齒輪式機(jī)油泵安裝在油底殼內(nèi)，由曲軸通過機(jī)油泵驅(qū)動(dòng)鏈輪和機(jī)油泵傳動(dòng)鏈驅(qū)動(dòng)，機(jī)油壓力由限壓閥進(jìn)行限壓。平衡軸安裝于曲軸箱內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系中有一條油道將從汽缸蓋收集來的機(jī)油潤(rùn)滑平衡軸傳動(dòng)鏈。（2）曲軸為了增強(qiáng)曲軸強(qiáng)度，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲，在曲軸上加大了止推軸肩的寬度，同時(shí)，為了增大曲軸的裝配強(qiáng)度，位于中間的三個(gè)軸承蓋用螺栓連接在曲軸箱上。（圖 33）19 / 39圖 33 曲柄連桿機(jī)構(gòu)1活塞連桿瓦； 2螺栓；3環(huán)形托架；4 梯形連 桿；5連桿的軸承蓋；6發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的傳感器輪；7活塞的軸承蓋；8 用螺栓跟曲軸箱進(jìn)行連接（1）活塞TSI 發(fā)動(dòng)機(jī)活塞具有能滿足缸內(nèi)直噴增壓及分層燃燒的特殊形狀，與承載高壓的柴油機(jī)一樣，第一道活塞環(huán)槽帶活塞環(huán)支承座。（1）氣門組排氣門為充鈉排氣門，進(jìn)、排氣門與氣門座的接觸面具有耐磨涂層，氣門彈簧的彈力較大。氣缸體。 發(fā)動(dòng)機(jī)主要配備的車型有（1）一汽大眾邁騰轎車（2）一汽大眾速騰轎車（3）上海大眾新帕薩特（4）上海大眾途觀17 / 39 采用了全新的 BOSCH 電控系統(tǒng)，發(fā)揮了缸內(nèi)直噴技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。圖 31 TSI 發(fā)動(dòng)機(jī)工作模式圖廢氣渦輪增壓的特點(diǎn)是利用排放廢氣，裝置基本不消耗發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，增加進(jìn)氣效率提高動(dòng)力，缺點(diǎn)是通常要發(fā)動(dòng)機(jī)超過 2022r/min 后才介入，不利于起步加速，渦輪的慣性讓加速還有一個(gè)響應(yīng)時(shí)間的延遲。當(dāng)前的稀燃 NOx 催化轉(zhuǎn)化器包括富氧條件下的沸石和貴金屬催化轉(zhuǎn)化器，NOx 捕集器，三菱公司的選擇性 deNOx 催化轉(zhuǎn)化器以及等離子系統(tǒng)。在 PFI 發(fā)動(dòng)機(jī)中，NOx 排放隨空燃比的變化呈山峰形，而 GDI 發(fā)動(dòng)機(jī)的 NOx 排放隨空燃比的增大也不斷增加，但削減了變化曲線的峰值。小負(fù)荷時(shí)霧化時(shí)間不足、高 EGR 率使燃燒變差及高壓縮比導(dǎo)致更多的 HC壓入間隙中等因素是導(dǎo)致 UBHC 上升的主要原因。26 豐田公司噴油控制策略圖 27 里卡多公司的噴油控制策略圖 28 三菱公司的噴油控制策略15 / 39GDI 發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒特性和排放特性 GDI 發(fā)動(dòng)機(jī)采用早噴時(shí)，其燃燒特性類似于均質(zhì)燃燒的 PFI 發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)采用最大扭矩點(diǎn)火提前角時(shí)，50% 的混合氣在80150N?m 時(shí)燒掉；當(dāng)采用晚噴模式時(shí)，與 PFI 發(fā)動(dòng)機(jī)相比，GDI 發(fā)動(dòng)機(jī)顯著縮短點(diǎn)火延遲期和燃燒持續(xù)期，即使在低速時(shí)其最初的燃燒速率仍可與全負(fù)荷時(shí)相同，而 PFI 發(fā)動(dòng)機(jī)在同樣條件下的燃燒速率則非常低。其中豐田公司模式切換時(shí)采用了二段噴射。噴油定時(shí)決定了混合氣的均質(zhì)程度，也就決定了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作模式是均質(zhì)模式還是分層燃燒模式。這樣布置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但會(huì)使進(jìn)氣門面積受到限制，進(jìn)而影響充氣效率的進(jìn)一步提高，同時(shí)過近的距離易使火花塞被油霧打濕。此外，GDI 發(fā)動(dòng)機(jī)與傳統(tǒng)汽油機(jī)的一個(gè)區(qū)別是燃油噴束將對(duì)缸內(nèi)流場(chǎng)產(chǎn)生影響，噴霧的卷吸作用會(huì)影響大尺度的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)，還能促進(jìn)紊流強(qiáng)度的提高，且晚噴與早噴的促進(jìn)程度不同，通常早噴促進(jìn)的紊流強(qiáng)度可達(dá)晚噴時(shí)的 2 倍。但滾流在上止點(diǎn)附近有助于加強(qiáng)紊流強(qiáng)度，而且在壓縮沖程中滾流具有加速旋轉(zhuǎn)的特性，能提高近壁面氣流速度，從而促進(jìn)壁面油膜的蒸發(fā)。圖 24 已開發(fā)的部分旋流噴油器（1）Alidesignal 高壓旋流噴油器（2）Zexal 高壓旋流噴油器（3）三菱公司開發(fā)的高壓旋流噴油器（4）豐田公司的高壓旋流噴油器在進(jìn)氣沖程與壓縮沖程中的瞬態(tài)缸內(nèi)流場(chǎng)是 GDI 的另一關(guān)鍵因素。如圖 24 所示，為已開發(fā)的部分高壓旋流噴油器。燃油的大部分是在前幾次閥座震蕩循環(huán)過程中噴出，噴霧形狀為錐角較大的中空結(jié)構(gòu)。判斷霧化質(zhì)量的另一標(biāo)準(zhǔn)是噴霧中油滴尺寸的分布，其中最重要的是大尺寸油滴的分布，這是因?yàn)榇蟪叽缬偷蔚馁|(zhì)量占燃油總質(zhì)量比例大，同時(shí)也是最后仍保持液態(tài)的那部分燃油對(duì)燃燒和排放影響大。此外，噴油器的噴霧特性對(duì)GDI 發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過程影響較大，而對(duì) PFI 發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過程影響較小。試驗(yàn)結(jié)果表明采用電磁噴射閥的共軌噴射系統(tǒng)能滿足這一要求。柴油是自燃著火，初始著火總是發(fā)生于混合氣中最適宜著火的地方；汽油需點(diǎn)燃著火，火花塞的固定使初始著火位置也隨之固定。從這里也可看到 GDI 在噴油量控制方面與進(jìn)氣口噴射的區(qū)別。油束穿透深度也與噴油壓力有關(guān)。SMD 越小，油滴越細(xì)小，霧化程度越高。所以，前一種情況要求油束集中，不必穿透很深，但要霧化好；后一種情況要求油束分散，并且穿透深度適中。如前所述，兩種控制模式對(duì)應(yīng)于兩種不同的混合氣生成方式。實(shí)現(xiàn)扭矩的調(diào)整可以有不同的途徑，例如可以調(diào)整電動(dòng)節(jié)氣門的開度，在稀薄燃燒時(shí)還可以改變空燃比，也就是在電動(dòng)節(jié)氣門全開的情況下改變噴油量。但是，還會(huì)出現(xiàn)其他方面對(duì)扭矩的需求，例如發(fā)動(dòng)機(jī)本身在起動(dòng)、怠速時(shí)和對(duì)催化轉(zhuǎn)化器進(jìn)行加熱時(shí)都會(huì)要求對(duì)扭矩進(jìn)行補(bǔ)償。由此可見，討論汽油缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)進(jìn)電子控制策略時(shí)應(yīng)區(qū)分低工況和高工況兩個(gè)不同的區(qū)域，分別采取兩種不同的控制模式，見表 21。為此，發(fā)動(dòng)機(jī)在不同負(fù)荷條件下實(shí)行不同的控制策略。其主要差別在于混合氣的準(zhǔn)備過程不一樣。GDI 活塞頂面的凸起部分類似尖屋頂，又稱“彎曲頂面活塞” ，它縮小了燃燒室的容積，有助于形成強(qiáng)勢(shì)渦流。但從總體上看，混合比可以達(dá)到40∶1（一般汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的混合比是 ∶1） ，也就是人們所說的“稀燃” 。高壓泵只提供噴射所需油量的燃油，供油時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)需要油量計(jì)算出柱塞泵的供油起始行程，燃油壓力控制閥吸合切斷進(jìn)油閥，高壓油泵將泵腔內(nèi)的燃油泵入油軌。燃油泵控制單元通過脈寬調(diào)制信來控制電動(dòng)燃油泵，使低壓燃油系統(tǒng)的油壓達(dá)到 50500kPa，在冷啟動(dòng)時(shí)使低壓燃油系統(tǒng)的壓力可 650kPa。 汽油直接噴射（GDI）發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)與普通進(jìn)氣管噴射發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)基本相似，如圖 21所示為汽油機(jī)缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)。而且噴油嘴離燃燒室有一定的距離，汽油與空氣的混合情況受進(jìn)氣氣流的影響較大，并且微小的油顆粒會(huì)吸附在管道壁上，不能充分利用。世界范圍內(nèi)正在開發(fā)稀薄燃燒催化器，但目前在整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域的 NOx 轉(zhuǎn)化效率仍低于三元催化轉(zhuǎn)化器，小負(fù)荷時(shí) HC 排放增加仍待解決。相對(duì) PFI 發(fā)動(dòng)機(jī)，汽油缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴沉積物和積碳增多，并且由于5 / 39提高了系統(tǒng)壓力，降低燃油的潤(rùn)滑性，增加了供油系統(tǒng)的磨損；由于使用較稀的混合氣，缸套的磨損增加，進(jìn)氣門和燃燒室的沉積物也增加。 缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)汽油缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)具有柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性并保持了汽油機(jī)的特點(diǎn)，相對(duì)于技術(shù)的成熟的 PFI 發(fā)動(dòng)機(jī)具有顯著優(yōu)點(diǎn)，但在排放、燃燒穩(wěn)定性等方面的問題限制其普遍應(yīng)用，目前，汽油缸內(nèi)直噴技術(shù)完全替代 PFI 技術(shù)仍然存在一些技術(shù)挑戰(zhàn)。燃油直接噴射于氣缸內(nèi)并迅速轉(zhuǎn)化為能量，大大降低傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油依附于進(jìn)氣歧管帶來的損害。由于缸內(nèi)直噴技術(shù)允許更高的壓縮比，缸內(nèi)爆震情況大大減少，對(duì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)低速情況下的震動(dòng)也有明顯效果。 人類對(duì)環(huán)境的重視也造就了環(huán)保發(fā)動(dòng)機(jī)的不斷誕生。其主要原因是：（1）部分負(fù)荷下采用稀薄分層混合氣，比熱容比 k 值增大（有 向 趨近） ，使發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)熱效率提高，從而降低了油耗。但時(shí)間過短不能較好地霧化蒸發(fā)，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)不能可靠的霧化蒸發(fā)，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)不能可靠地點(diǎn)火?，F(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)的趨勢(shì)之一就是節(jié)省燃油，二缸內(nèi)直噴技術(shù)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。國(guó)產(chǎn)邁騰、速騰等車型最新的 TSI 發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際上跟前面說到的TSI 并不是一回事。2022 年，大眾 升直噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)首先搭載了這套系統(tǒng)，它的最大功率達(dá)到了驚人的 170 馬力。上文我們講到渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)在較低和較高轉(zhuǎn)速時(shí)都有一個(gè)動(dòng)力的空擋，為了進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，增加一個(gè)機(jī)械增壓裝置，并讓它在低轉(zhuǎn)速時(shí)加大進(jìn)氣壓力。不過怎么說還是有點(diǎn)缺陷，這兩個(gè)區(qū)間的動(dòng)力缺失如何解決呢，高轉(zhuǎn)速我們可以換個(gè)大點(diǎn)的渦輪，可是低轉(zhuǎn)速的動(dòng)力空擋也會(huì)同時(shí)加大。但在這個(gè)時(shí)候渦輪還是轉(zhuǎn)動(dòng)的，只是排氣壓力不夠，達(dá)不到增大進(jìn)氣壓力的效果。TFSI 是在 FSI 基礎(chǔ)上加入了渦輪增壓技術(shù)；而 TSI技術(shù)與 FSI 并沒有什么相關(guān)性?？v觀世界汽車產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)正以其優(yōu)異的性能得到日益廣泛的重視和應(yīng)用。美國(guó)和歐洲的汽車廠家也都在積極研究缸內(nèi)直噴技術(shù)和開發(fā)缸內(nèi)直噴產(chǎn)品，并使缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)在熱效率、功率及排放上有進(jìn)一步提高。豐田公司研制出一種 G4 型 的 GDI 發(fā)動(dòng)機(jī)，并已批量裝車使用。本文簡(jiǎn)單概述了現(xiàn)代汽車缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用，重點(diǎn)介紹了缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)原理，詳細(xì)分析了大眾 發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)原理，最后結(jié)合具體的故障實(shí)例分析了寶馬、別克、邁騰、蒙迪歐故障診斷方法與檢修工藝。缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)具有節(jié)省燃油、減少?gòu)U氣排放、提升動(dòng)力性能、減少發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)、噴射精度的提高、發(fā)動(dòng)機(jī)更耐用等優(yōu)點(diǎn)。自 1996 年 8 月率先向市場(chǎng)投放第一臺(tái) GDI 發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)，即 缸發(fā)動(dòng)機(jī)、 6 缸發(fā)動(dòng)機(jī)和 6 缸發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)，它們已分別裝配于 4種中、大型轎車并投放市場(chǎng)。日本其他廠家也有多種缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)上市，如日產(chǎn) 和 的 V6 型發(fā)動(dòng)機(jī)、富士重工 的臥式對(duì)置 4 缸發(fā)動(dòng)機(jī)、馬自達(dá) 的直列 4 缸發(fā)動(dòng)機(jī)和本田 的直列 3 缸發(fā)動(dòng)機(jī)。除日本和美國(guó)以外，大多數(shù)歐洲汽車生產(chǎn)廠家也都開始裝用 GDI發(fā)動(dòng)機(jī)()：奧迪公司的 A3 裝備了新型 FSI 發(fā)動(dòng)機(jī)，寶馬公司為其 12缸發(fā)動(dòng)機(jī)引用了 HPI 技術(shù)，大眾公司也有許多車型采用了 TSI 發(fā)動(dòng)機(jī)。FSI 是給發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射方式帶來了革命，它讓一款普通發(fā)動(dòng)機(jī)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。由于渦輪增壓器是靠排氣推動(dòng)的，因此在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低時(shí)渦輪并不工作。實(shí)際上發(fā)動(dòng)機(jī)的一般工作區(qū)間正在 1500－5000r/min 內(nèi)，所以渦輪增壓以它優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性得到了眾多用戶的認(rèn)可。TSI 中的 T 不是指 Turbocharger 而是 Twincharger（雙增壓）的意思。而機(jī)械增壓器則是由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸直接帶動(dòng)，能夠隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化而迅速且線性地改變轉(zhuǎn)速。同時(shí)，廠商為了避免大家對(duì) TFSI 簡(jiǎn)稱 TSI 產(chǎn)生異議，他們對(duì)此解釋為：“因?yàn)橐回烍w