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缸内直喷
在
对能源和环保要求日趋严格的今天，即使是多点燃油喷射这样的技术也不能满足人们的要求了，于是
更为精确的燃油喷射技术诞生，那就是缸内直喷技术。
缸内直喷就是将燃油喷嘴安装
于气缸内，直接将燃油喷入气缸内与进气混合。喷射压力也进一步提高，
使燃油雾化更加
细致，真正实现了精准地按比例控制喷油并与进气混合，并且消除了缸外喷射的缺点。同
时，喷嘴位置、喷雾形状、进气气流控制，以及活塞顶形状等特别的设计，使油气能够在整个气缸内充分、
均匀的混合，从而使燃油充分燃烧，能量转化效率更高。
但是缸内直喷科技也并非无
敌，因为从经济层面来看，采用缸内直喷的供油系统除了在研发过程必须花
费更大成本，
在部品构成复杂且精密的情况下，零组件的价格也比起传统供油系统来得昂贵，因此这些也
都是未来缸内直喷发动机尚待克服的要素。
参考资料：
汽车之家
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《拒绝专业术语！从化油器到缸内直喷技术》
TSI
在国外大众的
1.4T
发动机上以及进口尚酷
1.4T
，
TSI
代表的是
Twincharger Fuel Stratified Injection
这几
个单词首字母的缩写，通过字母表面意思可以理解为双增压
+<
/p>
分层燃烧
+
喷射的意思。
TSI
发动机是在
FSI
技术
的基础之上
,
安装了一个涡轮增压器和一个机械增压器
,
鉴于涡轮增压和机械增压的特性，
机械增压可
以
从怠速开始就能为发动机提供增压效果
,
弥补了涡轮增压系统的延时缺点
,
所以
TSI
是一种极高效率的发动
机形式
,
会是动力性与燃油燃油经济性的完美统一。
『
Twincharger
Fuel Stratified Injection
』
不过，国内生产的
1.4T
发动机则阉割了机械增压和分层燃烧，仅保留了涡轮增压和缸内直
喷。
而大众
1.8/2.0TSI
中的
“
TSI”
则代表着
Turbo Fuel
Stratified Injection,
通过字母表面意思可以理解为涡轮增
压
+
分层燃烧
+<
/p>
缸内直喷的意思，不过国内则省掉了分层燃烧。
TFSI
FSI
是大众
/
奥迪的汽油缸内直喷技术，
FSI
可将燃油直接喷入燃烧室，降低了发动机的热损失，从而增
大了输出功率并降低了燃油消耗，对于燃油经济性和动力性都有帮助。
TFSI
就是带涡轮增压（<
/p>
T)
的
FSI
发
动机，简称
TFSI
，一般奥迪系列车型会这么称呼，大众系列
直喷且
带增压的发动机简称为
TSI
。
不
过由于国内油品的问题，国产奥迪
TFSI
并没有使用分层燃烧
技术。
FSI
FSI
，
它所代表的单词直译为燃油分层喷射，<
/p>
它是大众汽车直喷发动机的标志代码。
那么
FSI
发动机有什
么好处？装载它的汽车又能带给我们怎样的
惊喜呢？
与那些把汽油喷入
进气歧管的发动机相比，
FSI
发动机的主要优势有：动态响应
好、功率和扭矩可以同
时提升、燃油消耗降低。
『
FSI
是
目前大众主推的发动机技术』
理论上，
FSI
发动机有至少两种燃烧模式：分层燃烧和均质燃烧，有人还把均质燃烧模式细分为均质稀
燃模式和均质燃烧模式。从
FSI
所代表的
Fuel Stratified Injection
含义上看，分层燃烧应
该是
FSI
发动机的
精髓与特点，不过
也可以理解为它的研发起点和基础。
分层燃烧的好处在于热效率高、节流损失少、有限的燃
料尽可能多地转化成工作能量。分层燃烧模式下
节气门不完全打开，保证进气管内有一定
真空度（可以控制废气再循环和碳罐等装置）。这时，发动机的
扭矩大小取决于喷油量，
与进气量和点火提前角关系不大。
分层燃烧模式在进气过程中节气门开度相对较大，减少了一部分节流损失。进气过程中的
关键是进气歧
管中安置一翻版，翻版向上开启（原理性质，实际机型可能有所不同）封住
下进气歧管，让进气加速通过，
与
ω
形
活塞顶配合，相成进气涡旋。
分层燃烧时喷油时间在上止点前
60°
至上止点前
45°
，
喷射时刻对混合气的形成有很大影响，<
/p>
燃油被喷射
在活塞顶的凹坑内，
喷出的燃
油与涡旋进气结合形成混合气。
混合气形成发生在曲轴转角
40
°
至
50°
范围内，
< br>如果小于这个范围，混合气无法点燃，若大于，就变成均质状态了。分层燃烧的空燃比一般在
1.6-3
之间。
点火时，只有火花塞周围混合状态较好的气体被点燃，
这时周围的新鲜空气以及来自废气再循环的气体
形成了很好的隔热保护，减少了缸臂散热
，提升了热效率。点火时刻的控制也很重要，它只在压缩过程终
了的一个很窄的范围内。
『分层燃烧演示视频』
均质稀燃模式混合气形成时间长，燃烧均匀，通过精确
控制喷油，可以达到较低的混合气浓度。均质稀
燃的点火时间选择范围宽泛，有很好的燃
油经济性。
均质稀燃与分层
燃烧的进气过程相同，
油气混合时间加长，
形成均质混合气。<
/p>
燃烧发生在整个燃烧室内，
对点火时间的要求没分层燃烧那么严格
。均质稀燃的空燃比大于
1
。
『
FSI
发动
机结构
图』
均质燃烧则能充分发挥
动态响应好，扭矩和功率高的特点。均质燃烧进气过程中节气门位置由油门踏板
决定，进
气歧管中的翻版位置视不同情况而定。当中等负荷时，翻版依然是关闭的，有利于形成强烈的进
< br>气旋流，利于混合气的形成与雾化。当高速大负荷时，翻版打开，增大进气量，让更多的空气参与燃烧。< /p>
均质燃烧的喷油、混合气形成与燃烧和均质稀燃模式基本一样。均质燃烧情况下空燃比小于
或等于
1
。
以上三种燃烧状态是
FSI
发动机特有
的燃烧控制模式，但其中有些方面还停留在理论优势方面。现在奥
迪在全球发布的
FSI
发动机还都采用均质燃烧模式，这不是说分层燃烧不可实现，而
只是说分层燃烧实施
的成本或时机还不成熟。主要表现在分层燃烧用稀混合气，提高了缸
内温度也提高了氮氧化物这样的有害
排放物。对于稀混合气，普通的三元催化器很难把氮
氧化物转换干净，那么需要额外的降低氮氧化物的催
化转换器，无疑加重了空间和成本的
负担。另外，现阶段高硫含量的汽油对此催化器损害很大，因此还有
改造炼油设备，提升
燃油品质的成本。
『奔驰的
CGI<
/p>
发动机也采用了直喷技术』
<
/p>
没有了分层燃烧会不会让
FSI
发动机的
原有优势荡然无存？答案是否定的。
即使没有应用分层燃烧，
F
SI
发动机还有能提升压缩比，降低燃烧残油量的特点。
FSI
发动机采用缸内直喷，汽油在缸内蒸发产生内部
冷却效果，这样
就降低了爆震的可能性，可适当提升压缩比。而进气涡旋与气门正时的配合能使没燃烧的
残油得到良好的再利用。这样，
FSI
发动机仍能在提高动力，
降低油耗方面有较大的作为。
< br>FSI
发
动机产生的效果可以从奥迪公司公布的发动机指
标看出来。以
3.2
升
FSI
和
4.2
升
FSI
为例，
对比的机型分
别是以前的
3.0
升和
4.2
升汽油
机。功率上，
3.2
升
FSI
发动机是
257
马力，比原机型的
218
马力提升了
39
马力
，
4.2
升
FSI
发动机的
350
马力比原机型的
3
35
马力提升了
15
马力；在最大扭矩
上，是
3.2
升
FSI
的
330
牛米对原机型的
29
0
牛米，
4.2
升
FSI
的
440
对原机型的
420
牛米。
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