FSI發動機

m.guilinhy.com 來源：互聯網作者：273722805 類別：汽車構造維修時間：2007-09-04

FSI是Fuel Stratified Injection的詞頭縮寫，意指燃油分層噴射。燃油分層噴射技術是發動機稀燃技術的一種。什么叫稀燃？顧名思義就是發動機混合氣中的汽油含量低，汽油與空氣之比可達1：25以上。
大眾FSI發動機利用一個高壓泵，使汽油通過一個分流軌道（共軌）到達電磁控制的高壓噴射氣門。它的特點是在進氣道中已經產生可變渦流，使進氣流形成最佳的渦流形態進入燃燒室內，以分層填充的方式推動，使混合氣體集中在位于燃燒室中央的火花塞周圍。如果稀燃技術的混合比達到25：1以上，按照常規是無法點燃的，因此必須采用由濃至稀的分層燃燒方式。通過缸內空氣的運動在火花塞周圍形成易于點火的濃混合氣，混合比達到12：1左右，外層逐漸稀薄。濃混合氣點燃后，燃燒迅速波及外層。

FSI特點是：能夠降低泵吸損失，在低負荷時確保低油耗，但需要增加特殊催化轉換器以有效凈化處理排放氣體。下面分別詳細闡述：

FSI發動機按照發動機負荷工況，基本上可以自動選擇2種運行模式。在低負荷時為分層稀薄燃燒，在高負荷時則為均質理論空燃比（14.6-14.7）燃燒。在這兩種運行模式中，燃料的噴射時間有所不同，真空作動的開關閥進行開啟/關閉。在高負荷中所進行的均質理論空燃比燃燒中，燃油則是在進氣沖程中噴射。理論空燃比的均質混合氣易于燃燒，不必借助渦流作用，因此，由于進氣阻力減少，開關閥打開。而在全負荷以外，進行廢氣再循環，限制泵吸損失，由于直噴化而使壓縮比提高到12.1，即使在均質理論空燃燒比混合氣燃燒中，仍能降低燃油耗。進一步說，在FSI發動機中，在低負荷與高負荷之間，作為第三運行模式而設定均質稀薄燃燒，在這種運行模式中，燃油在進氣沖程噴射，并且由于產生加速稀薄混合氣燃燒的縱渦流，開關閥被關閉。這時，阻礙燃燒的廢氣再循環（EGR）暫不進行。與均質理論空燃比燃燒不同的是，吸入空氣量超過燃油的噴射量。

如上所述，根據FSI發動機運轉狀態，在分層稀薄燃燒到均質理論空燃比燃燒過程中，空燃比連續變化。因此，三效催化轉化器不能夠凈化排放氣體中的NOx。這是因為三效催化轉化器要利用排氣中的HC或CO進行NOx還原反應的緣故。在稀薄燃燒中，在排放氣體中殘留很多氧氣，不能進行NOx還原反應。為了使NOx吸儲型催化劑獲得高效功能，其溫度必須保持在250-500℃范圍內。當超過這一溫度范圍發動機會自動轉換到均質理論空燃比燃燒，并通過三效催化轉化器進行廢氣處理。然而這又與燃油經濟性下降相關，為此，必須增加廢氣冷卻裝置。利用這種冷卻裝置，排放氣體通過NOx吸儲型催化轉化而被冷卻，由于稀薄燃燒的范圍寬，催化轉化器的壽命也延長。然而，NOx吸儲型催化轉化器會受到硫侵蝕而中毒，所以必須把汽油中的含硫量盡量降低到最少。但是，如前所述，含硫低的汽油不是到處能供應的。大眾汽車公司采取的措施是，把催化劑反應溫度提高到650°以上，從而把附著在催化劑上的硫通過燃燒而加以消除。

在高速行駛時，能夠保持這樣高的催化劑溫度，但是，在城市內行駛時則催化劑溫度下降，就不能燒除附著在催化劑的硫。為此，通過NOx傳感器監視硫附著在催化劑上的程度，根據監測情況提高排放氣體的溫度。作為其措施，一般采用點火正時延遲，盡管這樣做會引起燃油經濟性惡化，但是為了凈化處理NOx，這是不得已而為之。