缸內(nèi)直噴系統(tǒng)工作原理

　　缸內(nèi)直噴又稱FSI(Fuel Stratified Injection)，即燃料分層噴射技術(shù)，將燃油由噴嘴直接噴入缸內(nèi)。FSI技術(shù)采用了兩種不同的燃燒模式，即勻質(zhì)燃燒模式和分層燃燒模式。勻質(zhì)燃燒模式相當(dāng)于普通歧管噴射發(fā)動機(jī)一般運行模式。分層燃燒模式是指在壓縮行程噴入燃油，隨著壓縮行程的進(jìn)行，在火花塞附近形成足夠濃度的混合氣，在保證發(fā)動機(jī)正常工作（有效點火）的基礎(chǔ)上實現(xiàn)稀薄燃燒（稀空燃比），從而提高燃油經(jīng)濟(jì)性。

燃燒模式——均質(zhì)燃燒

　　均質(zhì)燃燒是均質(zhì)混合模式的過量空氣系數(shù)在不同工況下接近理論值。

　　節(jié)氣門開度按照油門踏板的位置來控制，在發(fā)動機(jī)負(fù)荷較大且轉(zhuǎn)速較高時，進(jìn)氣閥就會完全打開，于是吸入的空氣就經(jīng)過上、下進(jìn)氣道進(jìn)入氣缸。燃油噴射并不是像分層充氣模式那樣在壓縮行程時發(fā)生，而是發(fā)生在進(jìn)氣行程中。這樣燃油和空氣就有了更充足的時間來混合，并且可以利用空氣的流動旋轉(zhuǎn)的渦流來擊碎燃油顆粒，使之混合更加充分。

　　均值模式的優(yōu)點在于燃油是直接噴入燃燒室內(nèi)，而吸入的空氣可以抽走一部分燃油汽化時所產(chǎn)生的熱量。這種內(nèi)部冷卻可以降低爆震趨勢，因此可以提高發(fā)動機(jī)的壓縮比和熱效率。在高負(fù)荷中所進(jìn)行的均質(zhì)理論空燃比燃燒中，燃油則是在進(jìn)氣沖程中噴射。理論空燃比的均質(zhì)混合氣易于燃燒，不必借助渦流作用，因此，由于進(jìn)氣阻力減少，開關(guān)閥打開。而在全負(fù)荷以外，進(jìn)行廢氣再循環(huán)，限制泵吸損失，采用直噴化可是壓縮比提高到12:1，即使在均質(zhì)理論空燃比混合氣燃燒中，仍能降低燃油耗。 

燃燒模式——分層燃燒

　　分層燃燒是缸內(nèi)直噴發(fā)動機(jī)的精髓與特點，也可以理解為是它的研發(fā)起點和基礎(chǔ)。

　　分層燃燒的好處在于熱效率高、節(jié)流損失少、有限的燃料盡可能多的轉(zhuǎn)化成工作能量。分層燃燒是分濃度層次的，燃燒區(qū)中心的燃料濃度較高，燃燒區(qū)域外圍是空氣較多，最后的結(jié)果是完全燃燒。

　　分層燃燒要求在點火瞬間火花塞電極處燃?xì)獾臐舛日?，以便可靠點火，其他區(qū)域有些偏差不要緊。在發(fā)動機(jī)“小油門”或怠速時，氣缸內(nèi)只要求在火花塞區(qū)域有一點點濃郁燃?xì)?，其他區(qū)域都是新鮮空氣，可以實現(xiàn)燃油完全燃燒干凈。因為燃燒到最后的結(jié)果是含氧空氣還有多余，燃燒可以完全透徹，所以發(fā)動機(jī)燃油效率極高，常規(guī)發(fā)動機(jī)的不良燃燒污染物也幾乎沒有。

　　送進(jìn)氣缸里的燃油霧化自然是越細(xì)越好，但濃度范圍比常規(guī)發(fā)動機(jī)所用的燃油濃度比例大些，這樣對“化油器”的調(diào)整要簡單好辦些。因為在“小油門”時有多余的空氣將燃燒區(qū)域與缸壁、活塞隔開，所以發(fā)動機(jī)受熱不是很嚴(yán)重，發(fā)動機(jī)做工效率因散熱少而有所提高。分層燃燒方式與常規(guī)發(fā)動機(jī)相反，小油門時極端節(jié)油，適應(yīng)了多數(shù)車輛平時多用小油門，偶爾才使用大油門的實際使用狀況。

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