【正文】 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。而渦輪增壓器的尺寸可以再大一些，去彌補(bǔ)高轉(zhuǎn)速時(shí)的動(dòng)力空擋，從而達(dá)到一個(gè)從低到高轉(zhuǎn)速的全段優(yōu)異動(dòng)力表現(xiàn)。因此，噴油時(shí)間和噴油正時(shí)要隨著工況改變而進(jìn)行優(yōu)化。由于燃油直接噴入氣缸，可以對(duì)各缸的空燃比進(jìn)行精確并相對(duì)獨(dú)立的控制。直接噴射（Gasoline Direct Injection 縮寫為 GDI）則是如同柴油發(fā)動(dòng)機(jī)一樣將燃油直接噴入汽缸，并以非常精確的方式來控制，避免燃料浪費(fèi)。 但由于缸內(nèi)噴射壓縮比高達(dá) 12，與同體積的一般發(fā)動(dòng)機(jī)相比功率與扭矩都提高了 10％。一般來說，推遲噴油、充量分層的控制模式只適用于 50%以下的負(fù)荷， 此時(shí)尚有足夠的過量空氣可供在短時(shí)間內(nèi)燃盡生成的黑煙，超過 50%負(fù)荷時(shí)會(huì)排放黑煙，必須切換成提早噴油，均質(zhì)充量的控制模式。根據(jù)以上分析可見，前一種情況，即低工況、采用分層充量時(shí)，應(yīng)將噴油推遲到壓縮沖程后期，這首先是因?yàn)榇藭r(shí)有可能將燃油噴入活塞頂部凹坑內(nèi)，其次是因?yàn)榇藭r(shí)充量已被壓縮到 ，充量密度較高，油束中油滴所受的阻力增大，油滴的運(yùn)動(dòng)很快受到衰減，使得油束比較集中，并且穿透不深，正好滿足此時(shí)的要求；后一種情況，即高工況、采用均質(zhì)充量時(shí)，應(yīng)將噴油正時(shí)提早到吸氣沖程的前期，這首先是因?yàn)榇藭r(shí)噴油可使燃油不沾濕或少沾濕活塞和缸套壁面， 其次是因?yàn)榇藭r(shí)缸內(nèi)的環(huán)境壓力還接近或小于大氣壓力，充量密度不高，油束中油滴所受的阻力較小，油滴的運(yùn)動(dòng)衰減較慢，所以油束比較分散，穿透距離較長，也正好滿足此時(shí)的要求。故在汽油機(jī)上要達(dá)到類似于柴油機(jī)那樣的工作方式就必須考慮用附加方法控制混合氣的制備。另一種是高壓旋流噴油器。圖 25 實(shí)現(xiàn)缸內(nèi)直噴的燃燒室結(jié)構(gòu)圖（a）流場結(jié)構(gòu)為渦流、噴油器位于中央的燃燒室（b）流場結(jié)構(gòu)為渦流、 噴油器位于側(cè)面的燃燒室（c）流場結(jié)構(gòu) 為滾流的燃燒室（d）流場結(jié) 構(gòu)為擠流的燃燒室混合的實(shí)質(zhì)是缸內(nèi)流場與噴霧的相互作用。由于 GDI 發(fā)動(dòng)機(jī)是分層燃燒，且 EGR 帶來的余熱可改善混合氣的形成，使 GDI 發(fā)動(dòng)機(jī)可采取較高的EGR 率。機(jī)械增壓優(yōu)點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)開始介入，起步加速有力，沒有渦輪的工作延時(shí)，即時(shí)響應(yīng)；缺點(diǎn)是通過發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出來讓增壓器工作，消耗部分發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力?；钊共烤哂型磕ぃ蓽p少摩擦損失，延長活塞的壽命。節(jié)溫器在冷卻液溫度為 95℃時(shí)打開，在 105℃時(shí)氣閥門的最大行程為 8mm。在這一模式下，燃油與空氣均勻混合，發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行閉環(huán)控制。從經(jīng)驗(yàn)分析應(yīng)是供給這 6 缸的混合汽過稀，可能是引起此故障的原因。解體右高壓油泵，發(fā)現(xiàn)油泵內(nèi)部很臟，有很多雜質(zhì)堵塞在低壓進(jìn)油口部位。后來才恍然大悟，由于人為地短接油壓開關(guān)線路，而給 ABS 電腦提供了一個(gè)錯(cuò)誤信息，使 ABS 電腦始終認(rèn)為油壓一直滿足要求，因而也就無須使 ABS 泵工作了。（4）由于 GDS 發(fā)動(dòng)機(jī)高壓系統(tǒng)壓力非常高，因此在重新安裝噴油器時(shí)應(yīng)更換噴油器修理包內(nèi)所有一次性元件（O 形密封圈、塑料隔圈、卡環(huán)、隔離環(huán)、特氟隆密封件） ，以確保密封性和安裝精度要求。將車拖回維修站后，對(duì)車輛進(jìn)行試車，此時(shí)該車發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)抖動(dòng)得特別厲害(類似缺缸)，但在冷車高怠速或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過 1500r/min 時(shí)故障癥狀不明顯。根據(jù)該車故障碼的提示，維修人員決定先觀察 2 個(gè)傳感器的波形。有些時(shí)候一些故障碼的確會(huì)干擾我們排除故障，但只要我們能夠深刻理解故障碼，結(jié)合我們掌握的理論知識(shí)做到全面分析，定能排除干擾使真正的故障原因水落石出。（3）在低負(fù)荷、過渡工況和冷起動(dòng)的情況下，缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的微粒排放比進(jìn)氣道噴射發(fā)動(dòng)機(jī)有明顯增加降低缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的排放使其滿足日益苛刻的排放法規(guī)是各國研究人員努力的重點(diǎn)，測試證明，起動(dòng)過程和起動(dòng)后階段所排放的有害物質(zhì)能夠達(dá)到排放物總量的 90%，因此，采用“分層燃燒起動(dòng)”和“兩次噴射加熱”相結(jié)合的方法，對(duì)缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)是一種很有效的排放對(duì)策，大量發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)和實(shí)車試驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)了這一點(diǎn)。為此，我向熱心幫助過我的所有老師和同學(xué)表示由衷的感謝!特別感謝我的師兄高永祥為我的學(xué)習(xí)和生活所提供的大力支持和關(guān)心!還要感謝一直關(guān)心幫助我成長的室友們！在我感到沮喪，對(duì)生活沒有信心時(shí)，他們給了我莫大的支持，讓我找回自信，重塑自我！在我取得榮譽(yù)時(shí)，有他們和我一起分享成功的喜悅！謝謝你們，我親愛的朋友！在我即將完成學(xué)業(yè)之際，我深深地感謝我的家人給予我的全力支持！最后，衷心地感謝在百忙之中評(píng)閱論文和參加答辯的各位專家、教授!35 / 39參考文獻(xiàn)[1] 張立梅,[J].內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào),1991,9(2): 163168[2] .[學(xué)位論文][D].天津:天津大學(xué), 1997[3] 劉昌文,劉杰,[J].內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào), 2022,18(2)：191194[4] (2).內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào),1996(4)[5] (1).內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào),1996(4) [6] (OSKA)—燃用汽油時(shí)性能和 ,1990(6)[7] [M].江蘇：江蘇科技出版社，[8] [J].汽車維修技師,2022（8）[9] [J].北京汽車,2022(6）[10] [M].北京：人民交通出版社，[11] [12] 王金華,黃佐華,與排放特性[J].內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào) 2022,24(5):394－401[13] 劉亮欣,黃佐華,蔣德明,特性[J].內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào), 202223,(5):469－474[14] 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發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)。凸輪軸通過滾輪和搖臂機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)氣門，液壓補(bǔ)償柱塞的自動(dòng)補(bǔ)償功能消除了傳統(tǒng)的氣門間隙（零氣門間隙） ，使氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有低摩擦阻力和低噪聲的優(yōu)點(diǎn)。此外，把節(jié)氣操作和 EGR 結(jié)合使用可在燃料經(jīng)濟(jì)性和排放之間取得較好的平衡。首藤登志夫等人在缸徑為 135mm 的直噴式分層充氣發(fā)動(dòng)機(jī)上進(jìn)行了二段噴射的研究。由于上述流場結(jié)構(gòu)各有其優(yōu)缺點(diǎn)，在實(shí)際的 GDI 發(fā)動(dòng)機(jī)中都被采用或綜合利用。GDI 采用的噴油器主要有兩種類型。進(jìn)氣口噴射時(shí)用燃油壓力調(diào)節(jié)器保持噴油器孔內(nèi)外的壓力差恒定，確保噴油速率恒定，以便通過脈沖寬度控制每循環(huán)噴油量；而在GDI 中噴油速率和噴油壓力都是可控的。兩者對(duì)油束也有不同的要求。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作在部分負(fù)荷時(shí)，在壓縮行程后期噴入燃油，利用特殊的燃燒室形狀和直立進(jìn)氣道，在火花塞間隙周圍局部形成具有良好著火條件的較濃混合氣（空燃比在 左右） ，而在燃燒室其余遠(yuǎn)離火花塞的區(qū)域則是純空氣或較稀的混合氣，在兩者之間，為了有利于火焰的傳播，混合氣濃度從火花塞開始由濃到稀逐步過渡，從而實(shí)現(xiàn)混合氣分層燃燒，其空燃比一般可達(dá) 2550，同時(shí)通過采用質(zhì)調(diào)節(jié)避免了節(jié)流閥的節(jié)流損失，達(dá)到了與柴油機(jī)相當(dāng)?shù)娜加徒?jīng)濟(jì)性；在中等負(fù)荷時(shí)，采用均勻混合稀燃混合氣以克服節(jié)油與降低 NOx 排放之間的矛盾；而在全負(fù)荷時(shí)，燃油在進(jìn)氣行程中噴入，實(shí)現(xiàn)均質(zhì)預(yù)混燃燒。圖 22 高壓噴射器 汽油缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理汽油缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)顧名思義是在汽缸內(nèi)噴注汽油，它將噴油嘴安裝在燃燒室上方，將汽油直接噴射在汽缸燃燒室內(nèi)，空氣則通過進(jìn)氣門進(jìn)入燃燒室與汽油混合形成可燃混合汽被點(diǎn)燃做功，這種形式與直噴式柴油機(jī)相似，如圖 23所示。第二章 汽油缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)解析 缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)簡介現(xiàn)今，大部分汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給方式一直都是采用“缸外混合”的方式，也就是汽油通過噴油嘴噴到進(jìn)氣歧管中，在進(jìn)氣歧管內(nèi)與新鮮的空氣混合而成為“混合氣” 。缸內(nèi)直噴技術(shù)的關(guān)鍵就是電子控制系統(tǒng)的精確控制。采用缸內(nèi)直噴技術(shù)的車型油3 / 39耗水平可以下降 3%以上。很自然的一款無可挑剔的發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，TSI 把所有問題解決的更巧妙更能打動(dòng)人心。研究表明，缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)可降低燃耗 8%15%。日本三菱汽車公司一直處于領(lǐng)先地位。渦輪增壓是利用排氣的高溫高壓推動(dòng)廢氣渦輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)，在帶動(dòng)進(jìn)氣渦輪壓縮進(jìn)氣，提高空氣密度，同時(shí)電腦控制增大噴油量，配合高密度的進(jìn)氣，因此可以在排量不變的條件下提高發(fā)動(dòng)機(jī)工作效率。需要注意的是，一汽大眾和上海大眾對(duì)他們的 和 發(fā)動(dòng)機(jī)的稱呼，二者都稱為 和，這個(gè)稱呼是極不負(fù)責(zé)的。（3）由于中小負(fù)荷工況采用稀薄燃燒和均值調(diào)節(jié)方式，泵氣損失大大減少（降低 15%左右） ，使發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械效率提高，從而降低油耗。汽油缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)分層充氣稀薄燃燒區(qū)域的穩(wěn)定燃燒控制難度較大，部分部分負(fù)荷分層燃燒和大負(fù)荷均質(zhì)燃燒模式轉(zhuǎn)變時(shí)的控制也非常復(fù)雜；為了降低 N 排放，汽油缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)采用較高的廢氣再循環(huán)率，且噴油嘴沉積物增加，都增加了穩(wěn)定燃燒控制的難度。缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)包括低壓系統(tǒng)與高壓系統(tǒng)。壓縮比高，輸出功率增大，這樣也就彌補(bǔ)了稀燃帶來的功率損失。在底盤電子控制中牽引力矩的減少和行駛動(dòng)力學(xué)的控制都涉及發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。在低工況、采用分層充量的情況下，對(duì)燃油的霧化要求很高，因?yàn)閲娪秃苓t，燃油應(yīng)當(dāng)充分汽化，以便在抵達(dá)火花塞之前的短暫時(shí)間內(nèi)促進(jìn)空氣迅速卷入汽化的燃油中。GDI 要求噴油器霧化水平高，能在較窄的脈沖寬度內(nèi)噴出所要求的燃油，以確保晚噴，實(shí)施分層燃燒，這就對(duì)噴油器提出了更高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求。在早噴時(shí)噴霧形狀是適宜均質(zhì)混合的中空擴(kuò)散型，在晚噴時(shí)是適宜分層燃燒的緊湊型。當(dāng)噴油器和火花塞位置確定后，對(duì)混合的控制是通過噴油定時(shí)等噴油控制策略來進(jìn)行的，對(duì)燃燒的控制則是在此基礎(chǔ)上再通過點(diǎn)火定時(shí)來實(shí)現(xiàn)的。在 NOx 方面 GDI 怠速排放比 PFI 高，這是因?yàn)?GDI 中存在局部當(dāng)量燃燒和高熱釋放率。TSI 發(fā)動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)如表 。鏈傳動(dòng)中有張緊裝置和導(dǎo)向裝置。燃油軌起緩沖器的作用，吸收高壓油路內(nèi)的壓力波動(dòng)。一輛寶馬 760Li 型轎車，約兩個(gè)月前出現(xiàn)冷車啟動(dòng)有遲滯 23s 才發(fā)動(dòng)的現(xiàn)象，近日這種狀況更有加劇，要連續(xù)起動(dòng) 78s 才能著車，且發(fā)動(dòng)機(jī)水溫在上升到 40℃過程中還易熄火，車主反映行駛無力。高壓泵有左右兩個(gè)為柱塞泵，它們將油壓提升并調(diào)節(jié)為 50120bar，圖中油軌壓力傳感器可以測量當(dāng)前油軌中的燃油壓力，油軌下方安裝有 12 只噴油器，實(shí)測其電阻值為 ，屬于電流控制型，使發(fā)動(dòng)機(jī)響應(yīng)速率極高。但是，緊接著一個(gè)問題又出現(xiàn)了。首先采用上海通用專用診斷儀MDI+GDS(上海通用 2022 年以后車型車輛診斷使用 MDI+GDS，以前的 TECH2 將無法進(jìn)入)對(duì)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行 4 缸的工作平衡測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn) 4 缸平衡數(shù)值明顯低于 3 缸，而且 3 缸的平衡值也不太理想。首先用 IDS 檢測，測得故障碼為 P0301。維修手冊(cè)規(guī)定的發(fā)動(dòng)機(jī)各氣缸壓力值為 ，因此氣缸壓力的檢測結(jié)果顯然是不正常的。同樣是發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)采集的波形，故障車的 2 個(gè)傳感器間的波形差了 13 個(gè)波峰。，分析了缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)，總體介紹了缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的組成構(gòu)造、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。在結(jié)構(gòu)、控制原理上的區(qū)別。，對(duì)缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)典型故障的案例分析不夠深入，在以后的工作中，要不斷積累經(jīng)驗(yàn)。，以寶馬、別克新君威、蒙迪歐、一汽大眾邁騰等車系缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)為例，從故障現(xiàn)象、故障原因分析、故障診斷排除思路、故障檢修幾個(gè)方面介紹了缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)典型故障的診斷與排除方法。之后我們又利用專用工具 T1035T10355 拆下凸輪軸液壓調(diào)節(jié)閥進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)該液壓調(diào)節(jié)閥存在卡滯現(xiàn)象，可以確定故障就在于此。于是他們先對(duì)該車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了積炭清洗工作，但清洗工作完成后，試車故障依然存在。該車采用的是汽油缸內(nèi)直噴技術(shù)，噴油器安裝在進(jìn)氣歧管的里面，只要借助儀器來診斷。最后使用噴油嘴專門清洗設(shè)備清洗高壓油嘴，故障排除。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)。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