GDI System

GDI System的優(yōu)點是油耗量低，升功率大?；旌媳冗_(dá)到40:1（一般汽油發(fā)動機的混合比是15:1），也就是人們所說的“稀燃”。機內(nèi)的活塞頂部一半是球形，另一半是壁面，空氣從氣門沖進(jìn)來后在活塞的壓縮下形成一股渦流運動，當(dāng)壓縮行程行將結(jié)束時，在燃燒室頂部的噴油嘴開始噴油，汽油與空氣在渦流運動的作用下形成混合氣，這種急速旋轉(zhuǎn)的混合氣是分層次的，越接近火花塞越濃，易于點火作功。由于缸內(nèi)噴注壓縮比達(dá)到12，與同體積的一般發(fā)動機相比功率與扭矩都提高了10%.

立式吸氣口

立式吸氣口代替?zhèn)鹘y(tǒng)的橫向吸氣口，通過來自上方的強大下降氣流，形成與以往發(fā)動機相反的缸內(nèi)空氣流動－縱向渦流轉(zhuǎn)流。彎曲頂面活塞利用活塞頂?shù)耐蛊鹦螤?，增強了這個縱向渦流轉(zhuǎn)流，再通過高壓旋轉(zhuǎn)噴射器噴射出霧狀汽油，在壓縮沖程后期的點火前夕，被氣體的縱渦流融合成球狀霧化體，形成一種以火花塞為中心，由濃到稀的層狀混合氣狀態(tài)。這樣，從總體上看，雖然混合比達(dá)到40：1，但聚集在火花塞周圍的混合氣卻很濃厚，很容易點火燃燒。

活塞頂?shù)男螤顚Ω變?nèi)氣流的作用

在這里要特別介紹一下活塞頂?shù)男螤顚Ω變?nèi)氣流的作用?；钊谏现裹c位置時，活塞頭頂面與氣缸蓋之間的間隙叫做燃燒室，燃燒室的容積是決定發(fā)動機性能的重要因素。GDI活塞頂面的凸起部分象屋頂，又稱“彎曲頂面活塞”（見圖），它縮小了燃燒室的容積，有助于形成強勢渦流?？s小燃燒室容積必然提高了壓縮比，因此GDI的壓縮比達(dá)到12：1，比以往發(fā)動機高出1/3左右。壓縮比提高了，缸內(nèi)溫度必然也隨之提高，有助于稀燃。壓縮比高，輸出功率增大，這樣也就彌補了稀燃帶來的功率損失。

壓縮比提高也就是說缸內(nèi)壓力提高了，于之配合的是高壓燃料泵，用高壓方式將汽油送進(jìn)燃燒室內(nèi)。但是，汽油的性質(zhì)決定壓縮比只能局限于一定的限度內(nèi)，否則就會出現(xiàn)爆燃，為了避免這一現(xiàn)象，GDI分兩步噴射的過程，第一步在進(jìn)氣沖程中噴射汽油以降低氣體溫度，適應(yīng)高壓縮比；第二步在壓縮沖程后期噴射汽油，形成上面闡述過的層狀混合氣形態(tài)。這是一環(huán)扣一環(huán)的技術(shù)，相輔相成，缺一不可。

稀燃技術(shù)有省油的優(yōu)點，但因為高壓高溫環(huán)境也會產(chǎn)生NOx（氮氧化物）排放過高的現(xiàn)象。GDI采用了EGR技術(shù)解決這個問題。所謂EGR是指排氣再循環(huán)技術(shù)，將排出氣缸已經(jīng)燃燒過的部分氣體利用氣門重疊時間再回到氣缸中，降低燃燒的最高溫度從而降低NOx的排放量。據(jù)介紹GDI的NOx下降了90%，是否如此，只有環(huán)保部門的測量才能知曉了。

據(jù)三菱介紹，GDI與以往的發(fā)動機相比，扭矩提高了10%；加速性能提高5%；空載時燃料下降40%；汽車以時速40公里/小時行駛時燃料下降25%；由于GDI在中低速段比較節(jié)油，因此在市區(qū)行駛，其節(jié)油的效率十分明顯。2100433B

首先介紹化油器、電控噴射與直噴式等三種汽油機的不同供油方式

化油器發(fā)動機是在進(jìn)氣管道的化油器位置上吸出汽油，與空氣混合，霧化形成混合氣，經(jīng)氣門進(jìn)入氣缸；電控汽油噴射發(fā)動機是在進(jìn)氣歧管，氣門之前的位置上噴射汽油，再經(jīng)氣門進(jìn)入氣缸；直噴式汽油發(fā)動機則是直接在氣缸里面噴射汽油。從而可知，世界上三種形式的汽油發(fā)動機的重大區(qū)別在于汽油出口的位置，位置不同，技術(shù)也不同。

缸內(nèi)噴注的關(guān)鍵在于產(chǎn)生與傳統(tǒng)發(fā)動機不同的缸內(nèi)氣流運動狀態(tài)，通過技術(shù)手段使噴射入氣缸的汽油與空氣形成一種多層次的旋轉(zhuǎn)渦流。因此GDI采用了立式吸氣口、彎曲頂面活塞、高壓旋轉(zhuǎn)噴射器等三種技術(shù)手段。

GDI發(fā)動機與傳統(tǒng)的汽油機相比，其要求使混合氣在中小負(fù)荷實現(xiàn)分層，那么燃燒系統(tǒng)的設(shè)計非常重要。它依靠燃燒室形狀、氣流運動和噴霧形態(tài)的相互配合形成所需的分層混合氣。按混合氣形成的方式不同，可以分為三種：

GDI發(fā)動機噴霧引導(dǎo)

采用噴霧引導(dǎo)的GDI發(fā)動機將火花塞與噴油器布置得很近，并位于燃燒室中心或附近。這樣布置結(jié)構(gòu)簡單，火花塞周圍容易形成較濃的混合氣，并在較小的空間范圍內(nèi)產(chǎn)生有效的混合氣分層，同時采用強渦流保持混合氣分層的穩(wěn)定性。然而火花塞與油束間距離過短，限制了進(jìn)氣門面積，影響充氣效率的提高，同時油霧也容易打濕火花塞，造成積炭和點火困難，火花塞使用壽命下降。該系統(tǒng)強烈地依賴裝置的形狀和噴霧特性的容忍度。然而，噴束引導(dǎo)型燃燒系統(tǒng)卻有著實現(xiàn)更稀燃燒和擴大稀燃區(qū)域的潛力，噴束引導(dǎo)燃燒系統(tǒng)成為許多廠家和科研機構(gòu)開發(fā)的下一代燃燒系統(tǒng)，是目前分層稀燃直噴燃燒系統(tǒng)發(fā)展的一個重要方向。

GDI發(fā)動機壁面引導(dǎo)

在壁面引導(dǎo)的GDI發(fā)動機中，中間布置火花塞，側(cè)面安裝噴油器。噴油器將油束直接噴射到燃燒室內(nèi)，利用特殊的活塞凹坑形狀配合氣體滾流運動，將燃油蒸汽導(dǎo)向火花塞，并在火花塞周圍形成合適濃度的混合氣。由于從混合物形成到點火的時間較長，就會有較大的可燃燃空比混合物的區(qū)域。這種方法的對噴霧和安裝位置的容忍度有很小的敏感性。但該中系統(tǒng)需要較好燃燒室形狀，那么對于加工和設(shè)計來說就增加了難度。

GDI發(fā)動機氣流引導(dǎo)

氣流引導(dǎo)的GDI發(fā)動機將噴油器和火花塞遠(yuǎn)距離布置。與壁面引導(dǎo)相比：噴油器不再把燃油直接噴向活塞頂凹坑內(nèi)，而是對準(zhǔn)燃燒室的中心噴向火花塞（但不朝向火花塞電極），綜合利用進(jìn)氣道和活塞表面在缸內(nèi)形成的滾流與渦流運動實現(xiàn)混合氣的分層。對于燃燒過程和減少污染物生成都有利。該系統(tǒng)在混合氣制備和運輸?shù)交鸹ㄈ^程中都要靠充量運動來控制，就需要精確的充量運動控制。FEV公司用連續(xù)可變滾流系統(tǒng)（CVTS）來控制充量運動。這樣也增加了控制難度。

HS SYSTEM伊克薩斯IXUS系列新機型登場

2010年5月11日，佳能（中國）有限公司在北京正式發(fā)布了一款全新的小型數(shù)碼相機——伊克薩斯IXUS 300 HS。IXUS 300 HS是佳能IXUS系列首款以“HS”作為產(chǎn)品型號后綴的相機，其“HS”具有高速之意。作為IXUS系列中具有更高性能的高端機型，搭載了HS SYSTEM和F2.0的大光圈鏡頭，在高ISO感光度下的噪點較以往機型大幅降低。此款機型是IXUS系列中搭載HS SYSTEM的首款，在室內(nèi)或昏暗等場景下，仍能夠獲得高畫質(zhì)照片。不僅如此，IXUS 300 HS還采用了F2.0大光圈鏡頭，它與IS光學(xué)防抖相輔相成，大大地降低了因各種抖動造成的圖像模糊。

GDI發(fā)動機，是近年來國外內(nèi)燃機研究與開發(fā)的熱點。專家認(rèn)為，汽油機直噴技術(shù)的出現(xiàn)，使汽車發(fā)動機技術(shù)進(jìn)入了一個嶄新的時代，它在21世紀(jì)有取代傳統(tǒng)的汽油機和柴油機的趨勢，成為轎車最理想的動力裝置。