GDI System

GDI System的優(yōu)點是油耗量低，升功率大?；旌媳冗_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”。機內的活塞頂部一半是球形，另一半是壁面，空氣從氣門沖進來后在活塞的壓縮下形成一股渦流運動，當壓縮行程行將結束時，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。由于缸內噴注壓縮比達到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)動機相反的缸內空氣流動－縱向渦流轉流。彎曲頂面活塞利用活塞頂?shù)耐蛊鹦螤睿鰪娏诉@個縱向渦流轉流，再通過高壓旋轉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變葰饬鞯淖饔?

在這里要特別介紹一下活塞頂?shù)男螤顚Ω變葰饬鞯淖饔谩；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的壓縮比達到12：1，比以往發(fā)動機高出1/3左右。壓縮比提高了，缸內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燃燒室內。但是，汽油的性質決定壓縮比只能局限于一定的限度內，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，第一步在進氣沖程中噴射汽油以降低氣體溫度，適應高壓縮比；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，相輔相成，缺一不可。

稀燃技術有省油的優(yōu)點，但因為高壓高溫環(huán)境也會產生NOx（氮氧化物）排放過高的現(xiàn)象。GDI采用了EGR技術解決這個問題。所謂EGR是指排氣再循環(huán)技術，將排出氣缸已經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，經氣門進入氣缸；電控汽油噴射發(fā)動機是在進氣歧管，氣門之前的位置上噴射汽油，再經氣門進入氣缸；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，技術也不同。

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

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荷實現(xiàn)分層，那么燃燒系統(tǒng)的設計非常重要。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

采用噴霧引導的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。這樣布置結構簡單，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產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，噴束引導燃燒系統(tǒng)成為許多廠家和科研機構開發(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

在壁面引導的GDI發(fā)動機中，中間布置火花塞，側面安裝噴油器。噴油器將油束直接噴射到燃燒室內，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，那么對于加工和設計來說就增加了難度。

GDI發(fā)動機氣流引導

氣流引導的GDI發(fā)動機將噴油器和火花塞遠距離布置。與壁面引導相比：噴油器不再把燃油直接噴向活塞頂凹坑內，而是對準燃燒室的中心噴向火花塞（但不朝向火花塞電極），綜合利用進氣道和活塞表面在缸內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，在室內或昏暗等場景下，仍能夠獲得高畫質照片。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，是近年來國外內燃機研究與開發(fā)的熱點。專家認為，汽油機直噴技術的出現(xiàn)，使汽車發(fā)動機技術進入了一個嶄新的時代，它在21世紀有取代傳統(tǒng)的汽油機和柴油機的趨勢，成為轎車最理想的動力裝置。