文档介绍：高压迸发的力量汽油缸内直喷技术详解
对于一台汽油发动机来说,将汽油送入汽缸,并与空气混合,再使油气混合物充
分燃烧才能获得强大的动力,因此油气混合技术也是发动机的关键之一。在经历了化油
器、单点电喷、多点电喷技术阶段之后,油气混合技术终于进入了直喷时代,越来越多
的车型开始采用直喷发动机,那么直喷发动机的技术关键点都有哪些呢?下面就为大家
逐一解析。
高压喷油系统可以说是直喷发动机最关键的系统,与以前油气在进气歧管内混
合,然后被负压吸入发动机不同,直喷发动机是用高压喷油嘴将燃油喷入汽缸,由于汽
缸内压力已经很大,因此需要喷油系统具备更大的压力。
『组成高压喷油系统的四个主要部分』
高压喷油系统主要可以分为发动机控制模块(ECM)、高压油轨、高压油泵和
喷油嘴四部分,其中 ECM 主要采集发动机数据,按照预定程序控制喷油时机和喷油量,
从而实现最高燃烧效率;而高压油泵则主要负责燃油的加压,高压油轨主要起均衡各喷
油嘴喷射压力的作用,而最终的喷油任务则由喷油嘴来执行。此外,还有多个传感器提
供燃油压力等信息,确保整个系统的高效率。
『一汽展示的动力总成上的 ECM(右侧)』
ECM(或称 ECU)不仅是直喷发动机的关键部分,也是所有技术较新的内燃机
的重要组成部分,这个部分涉及到芯片、执行器、软件等多个环节,其中任何一个环节
缺失都无法实现量产装车。目前 ECM 技术还是为国外企业所把持,在技术上已经比较成
熟。部分自主品牌虽然也初步具备了 ECM 的制造能力,但是在软件的匹配、执行器的可
靠性等环节还有不少问题尚待解决,不过就跟变速器技术一样,这样的关键技术一旦取
得突破,自主品牌厂商将受益匪浅。
『通用 Ecotec 系列 直喷发动机上所用的高压油泵,制造商为博世』
高压油泵则是燃油加压的关键环节,在低压油泵将燃油送到高压油泵之后,高
压油泵可以将汽油加压到十余兆帕的压力(这是普通汽油泵压力的三四十倍),并将其
送入油轨。高压油泵通常是由凸轮轴带动,内部则有双头或者三头凸轮加压(如福特 EC
OBOOST 系列发动机的“9 号凸轮”)。在高压油泵上还集成了电子油轨压力调节器(FR
P),它是一个由 ECM 控制的电磁阀,ECM 以脉冲宽度调制的方式控制油压调节器,油压
调节器控制着高压燃油泵的进口阀,从而控制燃油压力,当驱动线路失效时,高压油泵
进入低压模式,发动机仍可应急运行。
『瑞麒 G5 采用的 发动机同样使用博世的高压油泵』
高压油泵和油轨这样的部件对工作环境和制造精度要求很高,一些传统的柴油
高压设备制造商如博世在这方面具有丰富的经验,因此即便是通用的直喷发动机,其高
压油泵也是由博世提供,而作为自主品牌推向市场的第一款直喷汽油机,瑞麒 G5 上的 2.
0TGDI 发动机同样使用了博世的高压油泵。
『高压油轨基本结构图』
『通用 Ecotec 系列 直喷发动机上所用的高压油轨和喷嘴』
『高压喷油嘴结构示意图:①高分子密封圈②喷嘴针阀③衔铁④电磁线圈⑤细滤器』
经过油泵加压之后,汽油进入高压油轨,在高压油轨稳定压力后,由于油轨和
燃烧室之间存在压力差,高压油泵动作之后汽油即喷入汽