國外GDI發(fā)動機技術特點及發(fā)展趨勢

1、國外發(fā)動機技術特點及發(fā)展趨勢   汽油缸內(nèi)直接噴射式()發(fā)動機，是上世紀90年代末國外內(nèi)燃機研究與開發(fā)中最引人注目的發(fā)動機。專家們認為，發(fā)動機的出現(xiàn)使汽車發(fā)動機技術進入了一個嶄新的時代。它將在21世紀取代傳統(tǒng)的汽油機和柴油機而成為轎車最理想的動力裝置。1總體發(fā)展動向傳統(tǒng)的汽油發(fā)動機，是將燃油噴射到進氣管中，與空氣混合后再進入氣缸內(nèi)燃燒。而發(fā)動機的工作特點是，將燃油直接噴入氣缸，利用缸內(nèi)氣流和活塞表面的燃料霧化效果達到燃燒的目的。據(jù)有關資料介紹，發(fā)動機在工作的均勻性及全負荷下的性能方面都有極佳的表現(xiàn)，而且使汽油機的冷車工作不穩(wěn)定性問題也有了顯著的改善。此外，發(fā)動機還有實現(xiàn)分層

2、燃燒的特點，可使燃油經(jīng)濟性大大提高。 發(fā)動機與一般汽油發(fā)動機的主要區(qū)別在于汽油噴射的位置，目前一般汽油發(fā)動機上所用的汽油電控噴射系統(tǒng)，是將汽油噴入進氣歧管或進氣管道上，與空氣混合成混合氣后再通過進氣門進入氣缸燃燒室內(nèi)被點燃作功；而缸內(nèi)噴注式汽油發(fā)動機顧名思義是在氣缸內(nèi)噴注汽油，它將噴油嘴安裝在燃燒室內(nèi)，將汽油直接噴注在氣缸燃燒室內(nèi)，空氣則通過進氣門進入燃燒室與汽油混合成混合氣被點燃作功，這種形式與直噴式柴油機相似，因此有人認為，汽油發(fā)動機是將柴油機的形式移植到汽油機上的一種創(chuàng)舉。缸內(nèi)噴注的關鍵在于產(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

3、流。因此GDI采用了立式吸氣口、彎曲頂面活塞、高壓旋轉(zhuǎn)噴射器等三種技術手段。目前，各國的汽車公司都在大力開發(fā)和采用這種技術先進、性能優(yōu)異的產(chǎn)品。日本三菱汽車公司一直處于領先地位。自1996年月率先向市場投放第一臺發(fā)動機以來，三菱公司先后又開發(fā)出了多種不同類型的發(fā)動機，即2.4L四缸機、3.0L六缸機和3.5L六缸機，它們已分別裝用于四種中、大型轎車投放市場。近年來，該公司又推出多種新機型:4.5L的V8機、1.5L的直列四缸機和0.66L的直列三缸機。三菱公司稱，其1.8L的發(fā)動機不僅可節(jié)省燃油20，降低排放20，而且還可把發(fā)動機的功率和扭矩提高10。繼三菱之后，豐田公司研制出一種型2.0L的

4、發(fā)動機，并已批量裝車使用。隨后，豐田公司又開發(fā)出1.6L、1.8L和2.0L的發(fā)動機。據(jù)該公司說，其型發(fā)動機可降低油耗30左右，提高功率約10。 除上述兩家公司外，日本其它廠家也有多種發(fā)動機上市，如日產(chǎn)3.0L和2.5L的V6機、富士重工2.5L的臥式對置四缸機、馬自達2.0L的直列四缸機和本田1.0L的直列三缸機。與日本一樣，美國和歐洲的汽車廠家也都在積極研究技術和開發(fā)產(chǎn)品。據(jù)報道，美國福特汽車公司正與威斯康星麥迪遜大學聯(lián)手研制發(fā)動機。經(jīng)過深入研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)動機有進一步提高熱效率和功率的潛力?？巳R斯勒汽車公司開發(fā)的四沖程汽油機在采用了其兩沖程汽油機科研成果后，使燃油經(jīng)濟性提高了20-30。該公

5、司稱，目前所獲得的這種燃油經(jīng)濟性(5.2L/100km)，簡直可以與小排量的直噴式柴油機相媲美。德國奔馳汽車公司于上世紀末投資近億馬克，開始全面啟動研究項目。該公司認為，歐洲汽車裝用的發(fā)動機應能滿足歐洲法規(guī)對排放標準的最新要求。大眾公司開發(fā)的發(fā)動機，在法蘭克福國際汽車博覽會上首次亮相后便得到一致好評。奧迪公司也于上世紀末推出了其1.2L三缸發(fā)動機(每缸氣門)。據(jù)介紹，該機的油耗較同等功率(56kW)的傳統(tǒng)發(fā)動機低15-20。另據(jù)報道，鮑許公司為發(fā)動機開發(fā)出一種“共軌”噴油系統(tǒng)，其優(yōu)良的設計可使燃油經(jīng)濟性改善20-50。2 產(chǎn)品技術特點21三菱GDI 發(fā)動機三菱公司的4G15型GDI發(fā)動機，是在

6、原有GDI 發(fā)動機的基礎上改進的，增加了噴射、燃燒混合控制技術，使發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性得到進一步提高。該機的結構及工作原理具有如下設計特點：一是直立進氣道進氣阻力小，且可與活塞配合形成缸內(nèi)垂直方向的空氣渦流；二是曲面凸頂活塞在進氣和壓縮行程中與進氣道配合形成垂直方向的空氣渦流，并對渦流的強度進行控制。采用高壓渦流噴油器由于燃油是在計算機的控制下在任意時刻由噴油器直接向缸內(nèi)噴射，因此可對混合氣的形成和燃燒過程進行控制。另外，由于噴油器的噴射方向與缸內(nèi)垂直方向空氣渦流的流動方向一致，也可對空氣渦流的強度進行控制。高壓噴油泵的特點將噴射壓力控制在5Mpa50kg/cm2左右。對于普通缸內(nèi)直接噴射發(fā)

7、動機來說，如果噴射壓力低于10Mpa100kg/cm2，將會產(chǎn)生混合氣霧化不良的現(xiàn)象，而GDI發(fā)動機的噴射壓力只需5Mpa就可使混合氣充分霧化。由于噴射壓力較低，減少了噴油噪聲。GDI發(fā)動機混合氣形成的特點是中、低負荷時在缸內(nèi)形成分層超稀混合氣（最大空燃比A/F=40），在高負荷時形成均質(zhì)混合氣（A/F=1324），這一特點是通過對燃油噴射時刻及噴射量的控制來實現(xiàn)的。在發(fā)動機中、低負荷時，進氣行程中由于垂直進氣道和曲面凸頂活塞的相互配合在缸內(nèi)形成垂直方向空氣渦流，渦流強度在壓縮行程中得到進一步增強。在壓縮行程后期噴油器噴射燃油，在壓縮壓力的作用下噴束向活塞頂部曲面內(nèi)移動，不易擴散。值得一提的是

8、，該GDI發(fā)動機的火花塞與噴油器噴嘴之間的距離較遠，有利于利用燃燒室內(nèi)的空間形成垂直方向分層混合氣。燃油被噴到活塞頂部的曲面后蒸發(fā)、氣化。隨著氣化燃料的擴散，被垂直方向空氣渦流挾持，流向火花塞電極，形成分層混合氣，直至著火燃燒。由于燃料的氣化是在缸內(nèi)進行的，它吸收熱量，因而降低了缸內(nèi)溫度，提高了發(fā)動機抗爆性。發(fā)動機高負荷時，燃油是在進氣行程中噴射的。此時，由于噴束的移動速度小于活塞的下行速度，且噴束周圍的氣壓較低，使燃油迅速擴散，在缸內(nèi)形成均質(zhì)混合氣?；旌蠚獾目杖急龋ㄈ加蛧娚淞浚┦怯呻S車計算機根據(jù)汽車的行駛狀況自動控制的。由此可見，GDI發(fā)動機的燃燒模式有超稀氣燃燒和一般燃燒兩種，其特點見表1

9、。表1 兩種燃燒模式的特點燃燒模式超稀氣燃燒一般燃燒運行模式低油耗行駛大功率行駛混合氣狀態(tài)分層混合均質(zhì)混合噴射定時壓縮行程后期進氣行程噴射壓力，Mpa55噴束周圍氣壓5個大氣壓1個大氣壓空燃比3040（50）1324噴束形狀凹維形圓錐形負荷部分負荷高負荷在低油耗范圍內(nèi)，空燃比為3040（裝有EGR裝置的發(fā)動機為3555）。新型GDI發(fā)動機是在上述技術基礎上增加了新的排氣凈化技術。這一技術是通過對燃油噴射的混合控制來實現(xiàn)的。其內(nèi)容主要有二次混合和二次燃燒等。二次混合目的是減少積碳的生成，提高發(fā)動機的機械抗爆性，進一步增大壓縮比，提高發(fā)動機的機械效率。在GDI發(fā)動機的超稀氣燃燒狀態(tài)時，易因高溫缺火

10、引起積碳。這是因為在火花塞點火時刻，缸內(nèi)的分層混合氣只占據(jù)缸內(nèi)的一小部分空間，其他空間只有極微量的燃油存在。而且燃料的氣化蒸發(fā)使缸內(nèi)溫度偏低。點火后火焰在傳播過程中逐漸減弱，易熄火，使混合氣不能充分燃燒產(chǎn)生積碳。二次混合技術是指在進氣行程中先噴入所需燃料的1/4，形成極稀的均質(zhì)混合氣。在壓縮行程后期再次噴射，噴入剩余燃料，形成分層混合氣。這樣，在火花塞點火之前，缸內(nèi)混合氣形式為超稀均質(zhì)混合氣和較濃的分層混合氣。在火花塞點火時，首先在濃混合氣處形成較強的火焰，迅速向稀混合氣空間傳播，由于火焰較強，可點燃稀混合氣。而稀混合氣的燃燒。這就減少了積碳的產(chǎn)生。采用二次混合技術的GDI發(fā)動機可將壓縮比由原

11、來的9.5提高到11，使發(fā)動機的輸出功率提高10%。二次燃燒是指在發(fā)動機冷車怠速運轉(zhuǎn)時，除了在壓縮行程后期噴射燃油外，在作功行程后期再次噴射少量的燃油，在缸內(nèi)高溫高壓氣體的作用下點火燃燒并使排氣溫度提高。采用二次燃技術加反應式排氣歧管后，催化活性時間只有20s，大大地減少了起動暖機過程中的HC排放。2.2 豐田GDI發(fā)動機豐田公司開發(fā)的2.0L雙頂置凸輪軸4氣門GDI發(fā)動機，運用了若干新技術，如利用可調(diào)式渦流控制閥產(chǎn)生優(yōu)化渦流， 采用帶凹坑燃燒室的活塞和高壓燃油噴射系統(tǒng)有助于在燃燒室內(nèi)形成良好的混合氣。此外還應用了電控EGR和NOX催化劑，降低了NOX的排放。該機主要具有如下一些技術特點：系統(tǒng)

12、概況為了實現(xiàn)提高燃油經(jīng)濟性、動力性和降低排放的目的，豐田公司開發(fā)的這種GDI發(fā)動機在不同燃燒條件下可有3種噴射形式：后期噴射部分負荷時在壓縮過程中將燃油直接噴入氣缸，以獲得超稀的分層燃燒。此時，在點火前一定時間間隔期噴入燃油，所以燃油在著火前可充分擴散。早期噴射高負荷時在進氣行程中應用直接噴射法使燃料形成均勻混合氣并在整個氣缸內(nèi)擴散。二段噴射介于分層和均質(zhì)進氣之間，燃料分別在進氣和壓縮行程中噴入。這樣獲得準分層混合氣，可以保持超稀燃工況下的稀燃或當量比混合氣燃燒工況下扭矩的平衡過度。在3種混合氣區(qū)之間需要節(jié)流控制閥不連續(xù)開啟。實際上分層燃燒時需要將節(jié)流閥開得比均質(zhì)燃燒時更大一些，因為前者形成超

13、稀混合氣（空燃比大于30），采用電子節(jié)流閥（用拉索傳動）系統(tǒng)能夠滿足這一要求。此外，NOX催化劑所需濃混合氣控制和制動系統(tǒng)的真空度控制也需要先進的節(jié)流閥控制系統(tǒng)。分層燃燒條件下原本較高的NOX排放，采用電控廢氣再循環(huán)（EGR）系統(tǒng)來降低機外NOX排放，同時運用三元催化器進行后處理。NOX催化器置于車輛地板下，使其在日本通常的駕駛條件下溫度保持在250450，此時催化器具有最高的轉(zhuǎn)換效率。發(fā)動機管理系統(tǒng)在大多數(shù)發(fā)動機管理系統(tǒng)中，確定輸出信號（噴油量和噴油定時）是最最重要的環(huán)節(jié)。通常情況下，電子噴射系統(tǒng)可根據(jù)空氣流量傳感器或進氣歧管壓力傳感器測得數(shù)值推導出每次循環(huán)的進氣量，因為它是汽油機工況最重要

14、的信息。但豐田GDI汽油機，在分層燃燒條件下幾乎無節(jié)流。在分層進氣條件下，決定噴油量最重要的因素是加速踏板踩下的角度，并非進氣歧管的壓力，這類似于柴油機的原理。所有其他參數(shù)則取決于噴油量和發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。分層進氣控制GDI發(fā)動機獲得分層進氣的最重要的任務，是在相對于火花塞的適當位置適時形成可燃混合氣。豐田這種直接噴射汽油機的分層進控制方法，是由燃燒室的設計特點決定的。在活塞頂上有特殊形狀的燃燒室凹坑。位于渦流運動上游較窄的區(qū)域是混合氣形成的主要區(qū)域；較寬的區(qū)域是主要燃燒空間，可促進混合氣快速擴散。設計成漸開線形凹坑的是為便于蒸發(fā)的燃油流向火花塞。凹坑壁的角度和凹坑深度是經(jīng)過優(yōu)化的，有利于混合氣的

15、形成，同時也可防止混合氣擴散流出凹坑。燃油在壓縮行程中以特定的方向噴射，避免沾濕火花塞。燃油沖在凹坑壁上，在渦流力的作用下沿著凹坑表面流向火花塞，并依靠噴射壓力穿透混合氣。在此階段，燃油受周圍空氣和活塞壁面的傳熱而蒸發(fā)。豐田公司在通過用稀燃技術對混合氣和紊流控制進行深入研究后，開發(fā)出一種GDI發(fā)動機特有的、帶渦流控制閥的螺旋進氣道。這種氣道包括垂直氣道和螺旋氣道，它們相互完全隔開。渦流控制閥裝在垂直氣道的上游，它由直流電機驅(qū)動，可根據(jù)發(fā)動機工況的變化而改變開啟角度。當渦流控制閥完全關閉時，渦流比大約是2.1。早期噴射（高負荷狀態(tài)）時，渦流控制閥完全關閉以獲得強渦流，形成均勻的稀混合氣。后期噴射

16、（部分負荷狀態(tài)）時，渦流控制閥部分開啟，通過控制渦流強度和噴束方向來促使優(yōu)化混合氣的形成。由于燃油必須在壓縮行程很短的時間內(nèi)穿透周圍的高壓氣體，所以較高的噴油壓力是十分必要的。此外，高壓噴射也可改善燃油的霧化效果。新開發(fā)的高壓渦流式噴油器滿足了這一要求，其噴射壓力達到12Mpa，噴射方向偏離火花塞，使燃料有足夠的時間蒸發(fā)。發(fā)動機轉(zhuǎn)速在1600-2400r/min時，隨著噴射壓力的增大，燃油消耗得到了改善。但在轉(zhuǎn)速800-1200r/min時，噴射壓力為8Mpa時燃燒效率最高。而GDI汽油機噴射的燃油會沖擊到活塞頂燃燒室的平滑壁面上，此時活塞正在快速向上止點移動。在高速時，由于較高的噴射壓力產(chǎn)生

17、較短的噴油期，火花塞周圍可形成良好的分層混合氣，避免了在燃燒室內(nèi)不必要的擴散。相反，低速時較低噴射壓力使噴束到達活塞的時間較長，因而促進了受周圍空氣傳來熱量的蒸發(fā)。EGR和催化劑如同在傳統(tǒng)汽油機上一樣，稀燃、EGR對降低GDI發(fā)動機的NOX排放也是有效的。EGR對降低NOX排放、油耗和扭矩波動的效果是這樣的：當EGR率增至35%時，同時降低了NOX的排放和油耗。此時，NOX排放比沒有EGR的分層進氣運轉(zhuǎn)降低了88%，油耗比均質(zhì)當量比混合氣運轉(zhuǎn)時降低了35.1%，扭矩波動處在允許范圍內(nèi)。即使采用高EGR率，NOX的降低仍不足以符合日本10-15工況循環(huán)的NOX排放要求。在高負荷區(qū)也采用無EGR的

18、均質(zhì)稀混合氣運轉(zhuǎn)，因此采用降低NOX的催化劑。豐田公司曾生產(chǎn)過一種催化劑，用于其稀燃發(fā)動機上。它具有儲存NOX的功能。實際上，它在發(fā)動機稀燃工作時儲存NOX，而在當量比或濃混合氣工作時，則將NOX轉(zhuǎn)化為N2和H2。采用這種催化劑，即使在通常稀燃巡駛工況下，也很少需要進行當量比或濃混合氣控制。因此，必須消除濃混合氣和稀燃條件下的扭矩差別。在均質(zhì)稀混合氣控制時（在進氣行程中噴射燃油），通過同步控制加濃噴油和推遲點火定時來獲得穩(wěn)定的輸出扭矩。另一方面，在分層進氣時，不僅要控制噴油量和點火定時，而且還要通過改變噴油定時（從壓縮轉(zhuǎn)向進氣階段）、加大節(jié)流閥開啟角度和調(diào)整其他執(zhí)行器（渦流控制閥和EGR閥）來

19、穩(wěn)定扭矩。最顯著的變化是空燃比（從35變到11）和噴油定時。噴油量、點火定時和節(jié)流閥角度都是逐步變化的，這樣可以避免扭矩差別過大。噴射方式也不斷在壓縮行程到進氣壓縮行程與進氣行程之間進行轉(zhuǎn)換。節(jié)流閥控制系統(tǒng)從理論上講，在部分負荷區(qū)分層混合氣可以不用節(jié)流閥，但由于以下幾種原因發(fā)動機必需使用節(jié)流閥。首先，用EGR降低NOX排放需要有節(jié)流閥控制的進氣歧管的真空度；其次，制動系統(tǒng)制動時也需要真空度；再次，低負荷時若沒有節(jié)流閥，排氣溫度會非常低，會降低催化劑的轉(zhuǎn)換效率；最后，最重要的原因是，分層進氣直噴式汽油機要在冷起動和高負荷工況下工作，需要均勻的充量。在這種情況下，傳統(tǒng)的機械連接式節(jié)流閥系統(tǒng)，很難滿

20、足開度范圍很大的要求。因此，在GDI發(fā)動機上采用電子控制節(jié)流閥是必要的，這種節(jié)流閥由直流電機驅(qū)動，機械上與加速踏板沒有任何關系。研究表明，GDI發(fā)動機在1600r/min轉(zhuǎn)時預熱前后的節(jié)流閥開度特征是：在前階段，發(fā)動機完全是均質(zhì)進氣燃燒，運轉(zhuǎn)狀況與傳統(tǒng)發(fā)動機類似；在后階段（預熱后），發(fā)動機由分層燃燒向均質(zhì)燃燒變化。 排放與燃油經(jīng)濟性日本10-15工況循環(huán)的廢氣排放和燃油經(jīng)濟性指標，是從帶四檔變速器、自重1250kg的汽車上測得的（見表2）。與裝用傳統(tǒng)2L發(fā)動機的汽車相比，燃油經(jīng)濟性提高了35%，其中22%是分層稀燃的效果，其余則是通過改進自動變速器的控制部分獲得的。按日本10-15工況循環(huán)測得

21、原始的NOx排放（無EGR和催化劑）高達1.85g/km。裝用EGR后，NOx排放降低了67%，達到0.60g/km，而使用穩(wěn)定化NOx催化劑后則降低到0.10g/km。使用吸藏還原型NOx催化劑、間歇性供給濃混合氣控制則損失2%的燃油效率，考慮到降低NOx的性能，這是可以接受的。利用傳統(tǒng)三元催化劑的氧化作用也能成功地降低HC和CO的排放。表2 日本10-15工況循環(huán)的廢氣排放和燃油經(jīng)濟性指標燃油經(jīng)濟性（km/L）HC（g/km）CO（g/km）NOx（g/km）試驗工況EGR催化劑傳統(tǒng)型13.0直接噴射式GDI17.50.100.050.10直接噴射式（有EGR，無催化劑）17.82.753

22、.560.60直噴式（原始NOx排放）1781.85排放標準0.252.100.252.3大眾GDI發(fā)動機大眾汽車公司大其小型路波牌轎車上安裝了一種叫做“FSI”的GDI發(fā)動機，比裝用傳統(tǒng)汽油機的轎車節(jié)油15%。標準車身的路波轎車裝用該機后的油耗為5.6L/100km，輕重量車身的路波3L轎車裝用該機后的油耗為3L/100km。在這一機型正式投產(chǎn)之前，進行了18個月的預開發(fā)和30個月的開發(fā)工作。該機的設計采用了110種專利，總計試制了250臺樣機，有450臺汽油機進行裝車試驗或試驗室試驗，在汽車上的評價試驗進行了1200km。這種FSI汽油機是一種4缸機型，屬于大眾公司用于路波、馬球和高爾夫等

23、轎車的EA111汽油機系列中的產(chǎn)品。該機每缸4個氣門，壓縮比為12:1，額定功率為77kw（6200r/min），最大扭矩為130N·m（4500r/min）。該機采用鋁質(zhì)氣缸體，帶有等離子體鍍復鋼和鉬的粉末冶金氣缸套。這種結構具有減小摩擦損失和減輕質(zhì)量的雙重效果。強制曲軸箱通風系統(tǒng)與機油分離器制成一體。該機利用熱膜質(zhì)量空氣流量傳感器分析進氣的容積。高壓油泵直接由進氣凸輪軸驅(qū)動，噴油壓力為10Mpa。高壓油泵借助一條共軌將燃油供給高壓噴油嘴。電磁噴油嘴的動作可以精確控制噴油正時。在氣缸蓋和進氣歧管之間有一個接頭，在這個接頭中包含著供油的共軌、噴油的部件和進氣道幾何形狀調(diào)節(jié)裝置。為了控

24、制進入氣缸的氣流模式，在進氣道幾何形狀調(diào)節(jié)裝置中有可調(diào)節(jié)的渦流板。進氣凸輪軸的位置最大可調(diào)節(jié)20%，可以提高汽油機在低速和中速時的功率。與在進氣歧管噴油的傳統(tǒng)汽油機相比，F(xiàn)SI汽油機的噴油嘴位于氣缸進氣道的下面。噴油定時由汽油機控制裝置進行控制，以保證低油耗和低排放。在部分負荷時，采用很稀的混合氣，這時濃混合氣集中在位于燃燒室中央的火花塞周圍，而在燃燒室的周邊主要是空氣。由于這種分層充氣方式采用了較高的空燃比，因而降低了汽油機的油耗。此外，分層充氣方式使燃燒發(fā)生在燃燒室的中心區(qū)域，燃燒被周邊的空氣所隔絕，因而大大降低了熱損失，這也是使油耗降低的原因之一。分層充氣方式依賴于噴油、氣缸內(nèi)氣體流動模

25、式和燃燒室形狀三者的最佳配合。進氣道調(diào)節(jié)裝置控制著燃燒室中氣體的流動模式，渦流板將進氣道截面分成上下兩部分。在部分負荷時，空氣從進氣道截面的上半部進入燃燒室，可以造成進氣的旋流，燃油在活塞上行沖程的后期噴入燃燒室。所控制的氣流模式和活塞頂部的特殊幾何形狀結合起來，可在火花塞附近形成一個球形的燃油霧團。汽油機控制系統(tǒng)與電子控制共軌噴油系統(tǒng)一起保證噴油正時和噴油壓力等參數(shù)的最佳配合。在高負荷時，汽油機以傳統(tǒng)的充氣模式進行工作，空氣通過進氣道的整個截面進入燃燒室，混合氣呈均勻狀態(tài)。為了降低排放，除了保證有效的燃燒之外，該機還裝置了排氣后處理裝置，包括廢氣再循環(huán)裝置和廢氣催化轉(zhuǎn)換器等裝置。為了在有過量

26、空氣的工作狀況下轉(zhuǎn)換污染物質(zhì)，該機采用了儲存式催化轉(zhuǎn)換器。在稀薄混合氣工況下，氮氧化合物被暫時儲存在催化轉(zhuǎn)換器中，而在傳統(tǒng)的均勻混合氣方式工作時，再將儲存的氮氧化合物還原為氮。該機同時采用標準三元催化轉(zhuǎn)換器，可在分層充氣和均勻混合氣兩種工作模式下轉(zhuǎn)換HC和CO。此外，還有一個起動催化轉(zhuǎn)換器，以保證在汽油機起動后立即對排放進行后處理。FSI汽油機的Nox傳感器可以監(jiān)測儲存催化轉(zhuǎn)換器儲存的水平，并將這個信息提供給控制器。當汽油機從分層充氣轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆蚧旌蠚鈺r，控制器發(fā)信號給催化轉(zhuǎn)換器，進行Nox的還原處理。2.4標致雪鐵龍高壓GDI發(fā)動機 標致雪鐵龍汽車集團宣稱，其Hpi高壓直噴式汽油機是歐洲開發(fā)的第一臺采用稀薄燃燒、分層充氣技術的汽油機。這種2.0L發(fā)動機是該公司花費6200萬美元、用了近3年時間開發(fā)出來的，用于標致406和雪鐵龍桑蒂亞轎車。這一高壓GDI發(fā)動機的主要技術特點是，當汽油機轉(zhuǎn)速低于3500r/min時，即汽車在城市中或在公路上中速行駛時，該機以稀薄混合氣分層充氣的方式進行運轉(zhuǎn)；在高轉(zhuǎn)速時，汽油機以理想混合氣進行運轉(zhuǎn)。分層充氣技術是在火花塞周圍集中了可點燃的空氣-燃料混合氣，而在燃燒室其它地方基本都是空氣。進氣必須與汽油機轉(zhuǎn)速密切配合，并且要求將燃料精確地直接噴入燃燒室。該集團還與西門子公司合作開