直噴發動機原理是什么

直噴發動機又稱FSI，也就是燃料分層噴射技術，它是將燃油由噴嘴直接噴入缸內的發動機。直噴發動機的原理得從它的工作模式、油氣混合方式等方面來說。

直噴發動機有兩種燃燒模式。均質燃燒模式在進氣行程后期向燃燒室內噴入燃油，在進氣行程與壓縮行程中，燃油和空氣充分混合，到點火時刻形成均勻混合氣，這樣能確保穩定點火。分層燃燒模式在壓縮行程噴入燃油，隨著壓縮行程推進，燃油與空氣混合，從火花塞處至缸壁燃油濃度由濃到稀分布，保證有效點火和正常火焰傳播，從而提高燃油經濟性。

直噴發動機燃油和空氣混合主要有三種方式。噴射引導方式下，噴油器在缸蓋頂部，火花塞在發動機側面，容易在火花塞周圍形成較濃混合氣，適合分層稀薄燃燒，燃油經濟性好。壁面引導方式是噴油器側置，火花塞頂置，通過活塞頂部特殊形狀引導油束運動與空氣混合，能在火花塞周圍形成較大面積可燃區域。氣流引導方式同樣噴油器側置、火花塞頂置，利用進氣時形成的滾流強化油氣混合。壁面引導和氣流引導方式多用于均質燃燒模式，還可由傳統PFI發動機轉化而來，能實現發動機的平臺化和模塊化。

再說說直噴發動機具體的工作過程。進氣沖程，活塞由曲軸驅動，從上止點運動到下止點，進氣門開啟，排氣門關閉，氣缸容積增大，氣體壓力降低形成真空，混合氣被吸入氣缸并進一步混合。壓縮沖程，進氣門和排氣門同時關閉，活塞從下止點移動到上止點，工作容積減小，缸內混合物被壓縮，壓力和溫度上升。做功沖程，活塞接近上止點時，火花塞點燃可燃混合氣，氣體壓力和溫度迅速升高，高壓氣體推動活塞從上止點運動到下止點，向外輸出機械能。排氣沖程，排氣門打開，進氣門關閉，活塞從下止點運動到上止點，燃燒后的廢氣排出氣缸。

先進的直噴式汽油發動機采用類似柴油發動機的供油技術，通過活塞泵提供100bar以上壓力，將汽油供給位于汽缸內的電磁噴射器，再由電腦精確控制噴射器在恰當時間把燃料直接注入燃燒室，控制精確度接近毫秒。噴射器一般布置在靠近進氣門側 ，直噴發動機原理涉及多方面技術，這些技術協同工作，能讓發動機性能更出色。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯網）