1、發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)革命一詳細(xì)了解GDI發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車的心臟，一直是各大車廠研發(fā)的重中之重，而且在環(huán)保要求，經(jīng)濟(jì)要求，動(dòng)力要求都 在不斷提高的現(xiàn)代社會(huì)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的苛求也是越來(lái)越厲害，也難怪各大車廠都如此重視發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù) 的開(kāi)發(fā)，而且發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)也表征這汽車廠商的技術(shù)實(shí)力所在，比如大眾公司的FSI，日產(chǎn)公司的VQ系列。 這一次，我們就來(lái)了解一下三菱發(fā)動(dòng)機(jī)獨(dú)步武林”的GDI發(fā)動(dòng)機(jī)（工業(yè)代號(hào)為4G93）。首先，什么是GDI呢？ GDI就是Gasoline Direct-Injection，汽油直接噴射的意思。很多朋友大概都會(huì) 問(wèn)，這個(gè)跟電子控制燃油噴射有什么不同呢？下面我們就先介紹一下現(xiàn)在三種主要的汽油發(fā)

2、動(dòng)機(jī)：化油器發(fā)動(dòng)機(jī)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(mén)進(jìn)入氣 缸；電控汽油噴射發(fā)動(dòng)機(jī)是在進(jìn)氣歧管，氣門(mén)之前的位置上噴射汽油，再經(jīng)氣門(mén)進(jìn)入氣缸。直噴式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)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?，F(xiàn)在我們就來(lái)詳細(xì)了解下直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)的原理：直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)（缸內(nèi)噴注式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)）與一般汽油 發(fā)動(dòng)機(jī)的主要區(qū)別在于汽油噴射的位置，目前一般汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上所用的汽油電控噴射系統(tǒng)，是將汽油噴入 進(jìn)氣歧管或進(jìn)氣管道上，與空氣混合成混合氣后再通過(guò)進(jìn)氣門(mén)進(jìn)入氣缸燃燒室內(nèi)被點(diǎn)燃作功；而缸內(nèi)噴注 式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)

3、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(guò)進(jìn)氣門(mén)進(jìn)入燃燒室與汽油混合成混合氣被點(diǎn)燃作功，這種形式與直噴式柴油機(jī)相似，因此 有人認(rèn)為缸內(nèi)噴注式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)是將柴油機(jī)的形式移植到汽油機(jī)上的一種創(chuàng)舉。缸內(nèi)噴注的關(guān)鍵在于產(chǎn)生與傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)不同的缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，通過(guò)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。立式吸氣口代替?zhèn)鹘y(tǒng)的橫向吸氣口，通過(guò)來(lái)自上方的強(qiáng)大下降氣流，形成與以往發(fā)動(dòng)機(jī)相反的缸內(nèi)空氣流 動(dòng)一縱向渦流轉(zhuǎn)流。彎曲頂面活塞利用活塞頂?shù)耐蛊鹦螤?，增?qiáng)了這個(gè)縱

4、向渦流轉(zhuǎn)流，再通過(guò)高壓旋轉(zhuǎn)噴 射器噴射出霧狀汽油，在壓縮沖程后期的點(diǎn)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(diǎn)火燃燒。在這里要特別介紹一下活塞頂?shù)男螤顚?duì)缸內(nèi)氣流的作用?；钊谏现裹c(diǎn)位置時(shí)，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(dòng)機(jī)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”，它縮小了燃燒室的容積，有助于形成強(qiáng)勢(shì)渦流。縮小燃燒室容積必然提高了壓縮比，因此G DI的壓縮比達(dá)到12： 1，比以往發(fā)動(dòng)機(jī)高出1/3左右。

5、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(bǔ)了稀燃帶來(lái)的功率損失。壓縮比提高也就是說(shuō)缸內(nèi)壓力提高了，與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(huì)出現(xiàn)爆燃，為了避免這一現(xiàn)象，GDI分 兩步噴射的過(guò)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(guò)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(diǎn)，但因?yàn)楦邏焊邷丨h(huán)境也會(huì)產(chǎn)生NOx （氮氧化物）排放過(guò)高的現(xiàn)象。GDI采用 了 EGR技術(shù)解決這個(gè)問(wèn)題。所

6、謂EGR是指排氣再循環(huán)技術(shù)，將排出氣缸已經(jīng)燃燒過(guò)的部分氣體利用氣門(mén) 重疊時(shí)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%。缸內(nèi)噴注式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是油耗量低，升功率大?；旌媳冗_(dá)到40:1（ 一般汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的混合比是 15:1），也就是人們所說(shuō)的、稀燃。機(jī)內(nèi)的活塞頂部一半是球形，另一半是壁面，空氣從氣門(mén)沖進(jìn)來(lái)后在 活塞的壓縮下形成一股渦流運(yùn)動(dòng)，當(dāng)壓縮行程行將結(jié)束時(shí)，在燃燒室頂部的噴油嘴開(kāi)始噴油，汽油與空氣 在渦流運(yùn)動(dòng)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(diǎn)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(dòng)機(jī)

7、相比功率與扭矩都提高了 10%。這種缸內(nèi)噴注式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)是由日本三菱汽車公司創(chuàng)制的，這種稱為1.8升頂置雙凸輪軸16氣門(mén)4G 93型發(fā)動(dòng)機(jī)最早安裝在三菱HSR-V型概念車上，并在96年6月北京國(guó)際車展上廣泛做了宣傳，但當(dāng)時(shí)許 多人認(rèn)為這種發(fā)動(dòng)機(jī)只是一種概念”而已，沒(méi)有引起足夠的重視，但隨著這幾年美日歐等國(guó)大汽車廠商豐田、本田、奔馳、通用等對(duì)這種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)都產(chǎn)生了興趣，紛紛修改了原來(lái)的方案研究起缸內(nèi)噴注式汽油 發(fā)動(dòng)機(jī)，認(rèn)為這種發(fā)動(dòng)機(jī)很可能會(huì)成為下世紀(jì)初汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的主要機(jī)型，人們又重視起來(lái)缸內(nèi)噴注汽油發(fā) 動(dòng)機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r了。而現(xiàn)在三菱的GDI發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，無(wú)論是先進(jìn)性還是實(shí)用性都滿足市

8、 場(chǎng)的需要，三菱還將在2007年推出新一代的GDI發(fā)動(dòng)機(jī)。理論上GDI是很好的，不過(guò)現(xiàn)在即使三菱自己都有點(diǎn)懷疑GDI的潛力如何。原因是他們一直不能解決GDI 的兩個(gè)頑癥，第一，GDI必須配合比較柔和的駕駛方式才能有省油的表現(xiàn)，這樣的話就等于性能表現(xiàn)和省 油的表現(xiàn)是不能同時(shí)滿足的。第二，GDI引擎的噪音問(wèn)題始終不能從根本得到解決，直接影響使用GDI引 擎的汽車的形象問(wèn)題。honda的缸內(nèi)直噴汽油機(jī)及國(guó)產(chǎn)civic的發(fā)動(dòng)機(jī)介紹汽油發(fā)動(dòng)機(jī)一一.0L i-VTEC I發(fā)動(dòng)機(jī)將獨(dú)創(chuàng)的直噴燃燒技術(shù)融合到DOHC i VTEC中是Honda第一款實(shí)現(xiàn)了 65： 1超稀薄燃燒的直噴式汽油發(fā)動(dòng)機(jī)OHC i-VT

9、EC 融合了 Hon獨(dú)創(chuàng)的直噴技術(shù)新一代環(huán)保、運(yùn)動(dòng)型發(fā)動(dòng)機(jī)2.0L DOHCi-VTEC I發(fā)動(dòng)機(jī)缸I.胃直噴發(fā)動(dòng)機(jī) 即是向氣缸內(nèi)直接噴射燃油的發(fā)動(dòng)機(jī) 一般情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)是在進(jìn)氣管內(nèi)噴出 .第將空氣和燃油的混合氣體吸入氣 Jo直噴發(fā)動(dòng)機(jī)則是先吸入空氣，然 將燃油直接噴射進(jìn)壓縮后的空氣中亍燃燒。峰噴發(fā)動(dòng)機(jī)使稀薄燃燒成為可能，為降 低油耗做出了貢獻(xiàn)。激動(dòng)人心的爽快行駛與低油耗、清潔等高環(huán)保性 能并存。Honda通過(guò)獨(dú)創(chuàng)的、VTEC”（可變氣門(mén) 正時(shí)和升程）系統(tǒng)，以及町3（連續(xù)可變氣門(mén) 正時(shí)控制）系統(tǒng)與、町3相配合而成的高智能 i-VTE3系統(tǒng)等先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，不斷向運(yùn)動(dòng) 性能和環(huán)保性能的并存發(fā)起

10、挑戰(zhàn)。2003年，通過(guò)融合動(dòng)力性能優(yōu)異的DOHC i-VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)所獨(dú)有的中心噴射系統(tǒng)，Honda 開(kāi)發(fā)出了首個(gè)汽油直噴發(fā)動(dòng)a2.0L DOHC i-VTEC I發(fā)動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)了低油耗、清潔尾氣排 放，以及高功率性能的高度結(jié)合，新一代清潔運(yùn) 動(dòng)型發(fā)動(dòng)機(jī)面世。新開(kāi)發(fā)的氣缸內(nèi)直噴式汽油發(fā)動(dòng)MDOHC i-VTEC I”，采用了 VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)的高度智能化版 本，可停止氣門(mén)動(dòng)作，并通過(guò)VTC對(duì)氣門(mén)進(jìn)行最佳控制的i-VTEC系統(tǒng)，另外還采用了 Honda獨(dú)創(chuàng)的中心噴射式的氣缸內(nèi)直噴系統(tǒng)，更融合了 活塞上具有獨(dú)特凹槽的模槽活塞等新技術(shù)。通過(guò) 這些技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了空燃比（空氣/燃料的重量比 率）65： 1的超

11、稀薄燃燒，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于以往包括 EGR （廢氣再循環(huán)）直噴發(fā)動(dòng)機(jī)在內(nèi)的40:1的 空燃比，在實(shí)現(xiàn)動(dòng)感行駛的同時(shí)達(dá)到了低油耗。2.0L DOHC i-VTEC Ii-VTEC I CG模槽活塞部同時(shí)這款超稀薄燃燒直噴發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)高精度 EGR氣門(mén)的燃燒控制系統(tǒng)，及新開(kāi)發(fā)的高性能 觸媒的應(yīng)用，達(dá)到了、比2010年尾氣排放標(biāo)準(zhǔn) 降低50%”的排放水平。實(shí)現(xiàn)了 65： 1的超稀薄燃燒。Honda獨(dú)創(chuàng)的汽油直噴燃燒技術(shù) ,：_“2.0L DOHC -VTEC 1”改變了以往的直噴發(fā)動(dòng)機(jī)概念，是新一代的清胴京統(tǒng)潔運(yùn)動(dòng)型發(fā)動(dòng)機(jī)。實(shí)現(xiàn)超級(jí)稀薄燃燒的關(guān)鍵在于Honda獨(dú) 噴射系統(tǒng)。從直觀上看，該系統(tǒng)與以往的汽油直噴

12、發(fā)動(dòng)機(jī)的區(qū)別就門(mén) 在于，以往的發(fā)動(dòng)機(jī)是從氣缸斜上方噴射，該系統(tǒng)是在氣缸中央安- 裝一個(gè)噴射器，垂直向活塞噴射燃料。為了預(yù)防燃料粘在氣缸側(cè)壁， 同時(shí)不改變活塞位置，使燃料能經(jīng)常朝著活塞上面的凹槽噴射，將 噴射時(shí)間設(shè)定為自由嗔射，實(shí)現(xiàn)了最佳噴射。模槽活塞的中心具有獨(dú)自的凹槽，通過(guò)在中心噴射器正下方開(kāi)設(shè)凹. 槽來(lái)產(chǎn)生高濃度的混合氣體。進(jìn)而與i-VTEC獨(dú)有的VTEC自的中心DQ-HC卜任氣門(mén)停止也曲氣門(mén)休止所帶來(lái)的弓魚(yú)渦流（旋回流動(dòng)）效果相呼應(yīng)，使各種行駛狀況下都可在氣缸內(nèi)產(chǎn)生理想的混合氣體，實(shí)現(xiàn)了空燃比65： 1的超級(jí)稀薄燃燒，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了以往直噴發(fā)動(dòng)機(jī)40： 1的空燃比。H?椅活裾 Honda獨(dú)創(chuàng)

13、的高智能氣門(mén)控制技術(shù)、i-VTEC”采用2次平衡器結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)秀的靜音性能VTEC （可孌氣門(mén)正時(shí)和升程系統(tǒng)）”與根據(jù)行駛狀配合DOHC i-VTEC I發(fā)動(dòng)機(jī)的特性，采用專用鏈條的2況連續(xù)調(diào)整進(jìn)氣門(mén)開(kāi)閉時(shí)機(jī)的最佳控制系統(tǒng)VTC次平衡器，并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)支架橡膠進(jìn)行了專門(mén)改良。從空（連續(xù)可變氣門(mén)正時(shí)控制系統(tǒng)）相配合。實(shí)現(xiàn)了高轉(zhuǎn)到高速運(yùn)行，均能給人帶來(lái)舒適愉快的駕馭心情，實(shí)效進(jìn)氣及快速燃燒，使輸出扭矩、節(jié)能、清潔性達(dá)現(xiàn)了高度的靜音性能。到高度統(tǒng)一。造就了新一代清潔運(yùn)動(dòng)型發(fā)動(dòng)機(jī)，令人體驗(yàn)到以往直噴發(fā)動(dòng)機(jī)所無(wú)法帶來(lái)的行駛樂(lè)趣。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)1.8L i-VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)新款1.8L i-VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)具

14、備強(qiáng)勁行駛性能及巡航行駛時(shí)無(wú)與倫比的低燃耗性能，以及卓越的清潔環(huán)保性能。Honda進(jìn)一步改進(jìn)其獨(dú)創(chuàng)的VTEC（可變氣門(mén)正時(shí)和升程）系統(tǒng)，這款新開(kāi)發(fā)的i-VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)車輛處于低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，能夠延緩進(jìn)氣門(mén)的關(guān)閉時(shí)機(jī)。在控制氣門(mén)的同時(shí)，利用DBW （電子線控系統(tǒng)）對(duì)節(jié)流閥進(jìn)行最佳控制的可變進(jìn)氣量控制功能可以大幅度地降低由于進(jìn)氣阻力所產(chǎn)生的能量損失（泵氣損失），提高能效，并大幅度提升了車輛巡航行駛時(shí)的節(jié)油性能。進(jìn)氣效率和壓縮比的提高，使發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率達(dá)103kW（140PS），扭矩達(dá) 174Nm（17.7kgm），徹底降低摩擦和高精度的空燃比控制，使油耗水平達(dá)到17.0km/L（5AT 款

15、，10.15 工況），這比日本國(guó)內(nèi)2010年度油耗標(biāo)準(zhǔn)還要低5%。尾氣排放水平比日本國(guó)內(nèi)2005年度排放標(biāo)準(zhǔn)還要低75%，并取得了日本國(guó)土交通省的認(rèn)定。 1.息LJ-VTK；度蔚測(cè)M距垸禺1.8L i-VETC 發(fā)動(dòng)機(jī)最高功率103kW(140PS)/6,300rpm最 大 扭 矩174N-m(17.7kg.m)/4,300rpm油 耗 淤17.0km/l(5AT)/16.2km/l(5MT 款)巡杖行駛時(shí)誼氣門(mén)節(jié)誠(chéng)閥控制示吏圖林閉莎迎Ft 口址r 引美團(tuán)為但凱行衰.4淤1015模式行駛（日本國(guó)土交通省審查數(shù)值）新開(kāi)發(fā)的i-VTEC系統(tǒng)通過(guò)切換進(jìn)氣門(mén) 的關(guān)閉時(shí)機(jī)，全方位地實(shí)現(xiàn)了高能效。 新開(kāi)發(fā)

16、的i-VTEC系統(tǒng)根據(jù)車輛所處的 不同行駛狀況，利用DBW電子線控系 統(tǒng)對(duì)節(jié)流閥進(jìn)行控制，新VTEC結(jié)構(gòu)對(duì)兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)其中一個(gè)的關(guān)閉時(shí)機(jī)進(jìn)行管理，當(dāng)車輛處于巡航行駛等低負(fù)荷狀態(tài)時(shí)，控制減少泵氣損失，當(dāng)車輛處于傳話牌的司牡土詞米正尊工形起步、加速等需要高輸出功率和大扭矩 時(shí)，通過(guò)控制使進(jìn)氣效率最大化。這樣， 當(dāng)車輛在低負(fù)荷行駛時(shí)，由于泵氣損失 導(dǎo)致能效惡化的情況得到大幅度改善， 由此實(shí)現(xiàn)了高扭矩的強(qiáng)勁行駛，同時(shí)達(dá) 到了 1.8升汽油發(fā)動(dòng)機(jī)全球最低的油耗 水平。特別是在定速巡航行駛時(shí)，其燃 油經(jīng)濟(jì)性能與1.5升汽油發(fā)動(dòng)機(jī)基本相同。據(jù)Honda調(diào)查通過(guò)延緩進(jìn)氣門(mén)的關(guān)閉時(shí)機(jī)，降低泵氣損失，降低定速巡航行駛時(shí)的油耗。定速巡航行駛時(shí)氣門(mén)開(kāi)關(guān)時(shí)機(jī)的切換條件車速：10 km/h以上發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速:1000-3500轉(zhuǎn)檔位:3檔以通常，當(dāng)車輛處于定速巡航行駛（低負(fù) 荷狀態(tài)）等節(jié)流閥開(kāi)放程度較小時(shí)，其 進(jìn)氣通道變窄，泵氣損失增加。新開(kāi)發(fā) 的i-VTEC系統(tǒng)，即使車輛處于低負(fù)荷 狀態(tài)時(shí)，也可利用DBW電子線控系統(tǒng) 控制開(kāi)大節(jié)流閥，令進(jìn)氣順暢進(jìn)行。同 時(shí)，新VTEC結(jié)構(gòu)延緩進(jìn)氣門(mén)的關(guān)閉時(shí) 機(jī)，使其在壓縮行程開(kāi)始一段時(shí)間之后 關(guān)閉，讓吸入氣缸內(nèi)的一部分混合氣體 重新返回進(jìn)氣管中。這樣，即使不關(guān)小 節(jié)流閥，也可以限制進(jìn)氣量。進(jìn)氣阻力 的降低，最高可