主压力和喷油器喷射方式的重要影响

（一）燃油供给和燃油喷射

1.低压油路

低压油路位于系统的油箱一侧，它由电子燃油泵及与之并联的压力调节器组成，并产生3.5 bar的压力，通过该油路将燃油供给给发动机驱动的高压泵。

2.高压油路

1）高压泵

该泵将油压从3.5 bar升高到120 bar，使油轨的压力波动最小，以防止燃油和发动机的润滑油混合在一起。

2）蓄压器／油轨

蓄压器／油轨必须有足够的弹性，来应对喷油形成的周期压力脉动及高压泵泵油压力脉动所同步产生的压力波冲击。另外它必须有足够的刚度，以便油轨压力能对发动机的燃油要求快速做出反应，所以油轨的弹性是根据燃油的压缩性能和油轨容积来选定的。油轨压力由压力传感器测定。

3）压力传感器

压力传感器用于识别油轨的压力。

4）压力控制阀

压力控制阀的任务是在发动机全部工况范围内，根据其脉谱图来调整主压力。主压力不受喷油量和油泵输送量的影响。压力控制阀下游的过量燃油是由负荷状态决定的，它不返回油箱，而是回到高压泵进口，这样可避免油箱中的燃油被加热和油箱的活性碳罐清洁系统过载。

5）喷油器

喷油器与喷射方式有关，并且必须能满足安装环境、极短的喷射持续期和高度线性等要求。喷油起始点和喷油量均由喷射阀触发信号确定。

（二）混合气的形成和点火

要充分发挥汽油直喷的优越性，需要极其复杂的发动机管理系统。以下是两种基本工作状况之间的不同之处。(www.xing528.com)

1.低负荷范围

在低负荷范围，为了使油耗最低，发动机是在气缸进气高度分层和高稀薄混合气的条件下运行的。在火花塞点火前，通过延迟燃油喷射，燃烧室分成两个区：第一个区中为在火花塞周围的高易燃性混合气团，第二个区是包裹高易燃性混合气团的新鲜空气和残余废气隔离层。燃烧室壁的空气隔离层使传热损失减少，提高了热效率。

2.高负荷范围

随着发动机负荷的增加，分层进气的喷油量会增加，造成火花塞附近局部混合气变浓，这将导致废气的数值恶化，特别是废气的烟度。因此在大负荷范围内，发动机以气缸内均匀混合气状态工作，不再加浓，其基本上通过进气管喷射控制的方法实现。空燃比协调控制可使空燃比保持在1和稀燃工况之间。

为了提高燃油和空气的混合效果，燃油在进气过程中就已被喷入。与现在普遍使用的进气管喷射类似，吸入的空气量也是根据驾驶员的转矩要求由节气门来进行调整的，而喷油量则根据空气质量流量计算得到，并由氧传感器的闭环控制来进行修正。这样燃油喷射系统必须能自由选择喷油时刻。

低负荷范围喷油时刻和高负荷范围喷油时刻相差很大。本来是进气行程喷油，但低负荷范围进气行程喷油到压缩行程不能保持分层燃烧，所以喷油要推迟至压缩行程，接近点火，甚至在点火的同时喷油，喷油时间可延续至活塞做功下行。高负荷范围喷油时刻仍在进气行程。

3.负荷范围变换

为了保证负荷与喷射时刻一致，喷射时刻在压缩行程的迟滞点和进气行程的提前点之间变化，跨越很大。

为了控制低负荷范围和高负荷范围内的进气量，进气空气质量的调整必须独立于加速踏板位移的变化，这样节气门必须是电子节气门。

在均匀充量和分层充量之间的变化过程中，受控制的喷油量、进气量和点火提前角是决定因素，也是可控因素，以便使发动机输入到变速箱的转矩保持恒定。“转矩控制”意味着电子节气门的控制功能比缸外喷射电子节气门的控制功能复杂。

当进气管压力（负荷）下降时，空燃比值也随着改变。在变换期间，两个空燃比极值非常关键。

（1）在分层充量时，为避免烟度增大，较低的空燃比限值约为22，过量空气系数约为1.5；在分层进气燃烧时，空燃比限值为22，表面混合气很稀，但火花塞附近很浓。

（2）在均匀充量时，由于发动机稀燃能力的限制，较高的空燃比限值约为19，过量空气系数约为1.3；表面混合气变浓，但火花塞附近和气缸内混合气浓度相同，相对分层充量时火花塞附近的混合气是稀混合气。

由于稀薄燃烧会在两个不相邻的空燃比22和19之间切换，转换是阶跃的，因此，在转换时刻，有必要通过猛增喷油量，跳过被禁止的空燃比范围（19＜空燃比＜22）。因此分层充量在向均匀充量过渡时，为防止转矩突变，要通过暂时地延迟点火角来减小转矩。从均匀充量到分层充量的转换顺序是按相反顺序发生的，即从小功率向大功率过渡时是分层充量向均匀充量的过渡。