燃油缸内直喷技术的优点与问题

燃油缸内直喷技术主要有以下3个优点。

1.动力性

从GDI发动机的结构看，大大减少了在部分负荷时的节流损失，且在部分负荷时可充分进气，提高了充气效率和升功率。由于采用电子控制精确配油，使得产生爆震的极限压力提高，因而可以提高发动机的压缩比，也可使发动机具有更高的热效率。

2.燃油经济性

1）中低负荷组织稀薄燃烧，空燃比可达40∶1（一般汽油发动机的混合比是15∶1）。

2）缸内直喷汽油机可以实现高压缩比，燃油热效率较高，相对来说也就降低了油耗。

3）火焰周围的超稀气体形成隔热层，可减少向缸壁的传热损失。

3.污染排放量

缸内直喷汽油机能有效地降低HC、NO和CO等污染物的排放，使排放达到欧Ⅳ标准，具体如下。

（1）HC

普通电喷发动机起动时容易产生大量的HC，其原因是气道中容易留有未蒸发的油膜，而油膜则是由于多余的燃油未完全燃烧造成的。缸内直喷汽油机直接在燃烧室内喷油，不形成残留油膜，以较大的空燃比工作，燃油可以较充分燃烧，减少了HC生成的机会。

（2）NO化合物(www.xing528.com)

NO化合物的生成条件是较长时间的高温，且存在富氧状态。缸内直喷汽油机的高温区（火焰区）接近理论空燃比，但没有特别多余的氧气，氧气充足的超稀区又只在火焰周围，没有形成NO化合物的温度，等到点燃超稀混合气时活塞已经下行做功，缸内温度已经下降，因此缸内直喷汽油机限制了NO生成；采用了EGR技术，即废气再循环技术，将排出气缸的废气利用气门重叠时间再回到气缸中，降低燃烧的最高温度，从而降低NO化合物的排放量。

（3）CO

传统的汽油机过量空气系数接近1，大多是小于1的，也就是说燃油过量了，不能完全燃烧，生成了CO。缸内直喷汽油机是指在总体富氧条件下，即使浓区燃油未能完全燃烧，也可以在稀区和排气中继续氧化，其有效降低了CO的排放量。

燃油缸内直喷技术存在以下几个主要问题。

1.催化器问题

缸内直喷汽油机工作在稀空燃比条件下，其造成的富氧和较低的排气温度使传统的三元催化器对氮氧化合物的转化率不高，废气排放温度较低，不利于三元催化器的起燃，限制了它在缸内直喷汽油机上的应用。

2.积炭问题

由于缸内直喷汽油机火花塞点火燃烧的是占据小部分空间的分层混合气，其他空间只有极微量的燃油存在，且燃料的气化蒸发使缸内温度偏低，点火后火焰在传播过程中将逐渐减弱，到达分层混合气以外的其他空间时，极易造成熄火，使混合气不能充分燃烧，产生积炭。

3.喷油器问题

缸内直喷汽油机的喷油器置于气缸内，由于喷油压力低，喷孔没有自洁能力，很容易积垢，造成喷油量减少、喷雾特性变坏，进而使发动机燃烧恶化，影响发动机的功率输出和排放。