汽車檢修實務報告 班級 : 車輛三乙 姓名 : 許群億 學號 :49615098 汽油噴射引擎之缸內直噴.

Presentation on theme: "汽車檢修實務報告 班級 : 車輛三乙 姓名 : 許群億 學號 :49615098 汽油噴射引擎之缸內直噴."— Presentation transcript:

1 汽車檢修實務報告 班級 : 車輛三乙 姓名 : 許群億 學號 :49615098 汽油噴射引擎之缸內直噴

2 現代汽車科技日新月異，傳統的噴射引 擎已不符合現代環保概念的意識，所以 有許多廠商都開始開發最新型的噴射引 擎，來減少耗油量跟排放出來的廢氣。 以下所介紹之缸內噴射引擎是符合現代 環保概念的引擎之一。 前言：

3 現今所常看到之噴射引擎概述 Ｌ型噴射系統圖示 “ Ｌ ” 為翼板式的空氣流量感 知器，靠吸入的空氣來推 動翼板，使其產生不同的 電壓訊號，將此訊號送至 電腦，作為控制噴射量的 依據。當電子控制電流通 到噴油嘴時，即噴油通電 時間即為噴射時間，故稱 為間歇噴射。 Ｌ型優點：控制精確、主 要為取代舊式壓力計量的 噴射系統。 Ｌ型之缺點：翼板造成進 氣的阻力，體積較大，在 高海拔會因測量誤差而造 成混合氣過濃。

4 ＬＨ型的基本工作原理和Ｌ型 一樣，但ＬＨ型在空氣流量計 從翼板式改進為熱線式空氣流 量感知器，它由計量空氣體積 轉變為計量空氣質量。ＬＨ型 靠不同的空氣流量通過熱線， 使熱線的溫度改變，而改變流 過熱線上的電流量，這電流量 會被轉換為電壓訊號送入電腦， 以做為吸入空氣量多寡的判定。 L H 型之優點：測量精確、反 應快速、結構簡單、無機械性 之磨損、不受空氣溫度影響並 改善了Ｌ型之缺點。 L H 型之缺點：熱線較為單薄， 易受損，故有作動原理相同的 熱膜式改良型出現。 ＬＨ型噴射系統圖示

5 ＭＯＴＲＯＮＩＣ系統 是將點火和燃料兩系統 合併，由一組數位式微 處理機即電腦來控制。 電腦內已儲存了引擎在 各種運轉狀況下的噴射 量及在各轉速、負荷、 節氣門位置與噴射量為 基礎的最佳點火時期。 車輛行駛中，各感知器 會將所偵測到的訊號送 回電腦與電腦內已儲存 的噴射量及點火時期模 式相比對，處理後，控 制引擎做出最佳的點火 和最適當的噴油。 ＭＯＴＲＯＮＩＣ系統圖示 ＭＯＴＲＯＮＩＣ的系統它有很多 的優點在此大略介紹： １、能穩定的控制怠速。 ２、能改善冷車不易起動的毛病。 ３、採用含氧感知器和觸媒轉換器 降低 了排氣的污染量。 ４、燃料和點火合併控制，能使引 擎性能提昇、運轉安靜、信賴度提 高。 ５、配置自我診斷系統 。

6 現行燃油噴射引擎的原理 現行車輛所使用的歧管噴射系統，是在 1980 年代所開始導入的主動式供油技術， 以取代了原本機械式的化油器被動供油系 統。歧管噴射系統的供油噴嘴安裝 在進 氣歧管，在引擎的進氣行程時噴射注入燃 油，利用噴嘴產生霧化的油氣，與進氣系 統的新鮮空氣進行均勻的混合後導入引擎， 做為引擎運作的燃料。 在 電子控制技術不斷的演進之下，引擎 控制系統得以透過綿密的感知器網路，隨 時監控引擎運作的狀況，即時調整供油量， 使得新鮮空氣與燃料的比例，能保持在最 佳 的 14.6:1 之下，讓所提供的燃油都能達 成最佳的燃燒效果，但燃油的使用有一定 的物理極限，將無法進一步降低。 「 Fuel Injection 」燃料 噴射引擎。燃料噴射的 位置在進氣岐管當中， 利用噴嘴產生霧化的油 氣，與進氣系統的新鮮 空氣進行均勻的 混合後 導入引擎。

7 三菱 GDI 稀薄燃燒技術的原理 使用稀薄燃燒的引擎，在進氣行程中 並不進行供油，而是在壓縮行程後段 才進行供油，利用高壓的供油泵以及 特殊的噴油嘴設計，將油氣有效地集 中在火星塞附近， 讓燃油一口氣地點 燒，達成最佳的燃燒效果，而空氣與 燃油的比例，最多可以降低至 40:1 以 下，大幅降低了引擎運轉的油耗。而 為了讓燃油能夠精確地集由在火星塞 的附近，使用稀薄燃燒技術的引擎， 需配合特殊的活塞造型，以達成油氣 導引的目的。 但在需要大動力輸出的狀況之下，則 無法有效的滿足。同時大量的燃油集 由在火星塞附近點燃，將造成局部溫 度過高，使得同樣導入汽缸內的氮氣 與氧氣發生作用，產生過多的氮氧化 物，造成污染。 使用稀薄燃燒技術的引擎，噴油嘴 的位置不再位於進氣歧管當中，而 是置於氣缸內，將燃油直接噴注於 燃燒室。

8 Lexus D-4 引擎兼具性能追求或油耗 經濟性的二種引擎運作模式 Lexus GS300 所配置的 3GR-FSE 引擎，使用的是 D-4(Direct injection 4 stroke gasoline engine) 四行 程引擎缸內燃油直噴技術。這項缸內燃油直噴技術 是日本原廠在 1996 年所開發出來的全新供油技術， 歷經數年的改善，在 21 世紀所推出的第 2 代技術， 讓搭載 D-4 直噴技術的引擎，能在性能與油耗表現 取得平衡，成為環保而不失駕駛樂趣的實用化技術。 面對著環保以及性能表現 兩方面的要求， 3GR- FSE 引擎在燃油控制部份，採用高輸出與節能兩種 模式自動切換的方式，以兼顧油耗與動力輸出。

9 D-4 引擎之噴油分別

10 以省油為考量的經濟模式 當在定速巡航的等不需要大動力輸 出的狀況，引擎控制電腦會採取以 省油為主的供油模式。 3GR-FSE 引 擎在進氣行程時單純地僅吸入空氣， 並在壓縮行程的後段才進行噴射注 油的動作。利用活塞頂部特別的角 度設計， D-4 引擎在壓縮行程噴射注 油時所採取的集中式噴射油柱，能 夠反彈之後集中在火星塞部份，使 得火星 塞附近的達到足以點燒的油 氣濃度，讓爆炸的能夠有效的發生， 而這一小部份油料的燃燒，便能產 生足夠的動力，維持車輛的繼續行 走。而大幅減少的油料，也達成了 省油的目的。

11 追求強悍動力的性能模式 而一具好的引擎，終究不能只是 省油而已，動力的表現更是另一 項重要的考量。 當駕駛者大腳油門踏下，或是行 駛於上坡路段等需要大動力輸出 的 時候， D-4 引擎會切換為高輸 出模式。與傳統噴射引擎一樣， 在進氣行程就開始進行供油，並 以錐狀噴射方式，讓油料大量的 霧化，配合進氣渦流的設計，使 得油料與空氣進行均勻的混合， 使得其在壓縮後可以完全地燃燒， 產生出最大的動力。

12 D-4 引擎使用此技術使動力提升 10% ， 油耗節省 30% 在引入全新調校的 D-4 缸內燃油 直噴技術之後， 3GR-FSE 較傳 統同等級的歧管噴射引擎，在 動力輸出上可以提升超過 10% ， 而在油耗數字方面則可以減少 高達 30% 。而 GS 300 的 3GR- FSE 引擎更搭載了雙 VVT-i 進排 氣汽門正時控制系統，使其動 力與扭力輸出獲得最佳的配置， 使其能擁有高達 248 匹峰值馬力 以及 31.8Kg-m 的峰值扭力，並 可以在 2000 轉以上便輸出峰值 扭力 9 成以上的動力。

13 NISSAN 雙重缸內直噴系統達到一噴油嘴對應一汽門 雙重缸內直噴系統達到一噴油嘴對應一汽門示意圖

14 全新研發成功的雙重噴射系統，將燃油直噴系統裝置於汽 門前側，隨著汽門的開啟同時注入燃料，搭配 NISSAN 小排 氣量汽油引擎單缸雙汽門的配置，使得每汽缸會有著雙噴 油嘴的設計。根據計算，經過如此改良， NISSAN 雙重噴射 系統首先噴油嘴的直徑較傳統缸內直噴系統縮小了六成左 右，由於噴油嘴的細化，對於燃料濃度可更精密的掌握， 對於燃燒效果也可更為穩定； NISSAN 雙重噴射系統同時具 備連續可變配氣正時設計，可有效的改進熱效應同時提高 燃料效能達 4 ％左右。 僅用在小排氣量的汽油引擎中，主要是因為此套雙重噴射 系統中，需要結構較為複雜的高壓泵浦，如果換成了排氣 量較大的汽油引擎，由於高壓泵浦結構的體積提升，成本 也相對提高，如此一來雖然提升燃料經濟性，但整體成本 依舊過不敷成本。而此套雙重噴射系統，將可有效的減少 金屬催化劑所使用的稀有金屬比例，約可減少 75 ％左右。

15 Audi 所開發之 FSI 與 TFSI

16 FSI （ Fuel Stratified Injection ）就是「缸內直噴」的 意思，採用的是燃油分層燃燒技術。 FSI 在中低速的 時候採用分層注油模式，此時的節氣門為半開狀態， 而活塞的頂部製作成了特殊的形狀，當壓縮過程接近 尾聲的時候，少量燃油直接噴射到汽缸，在這個形狀 內充分燃燒，汽缸的其它地方燃燒並不是很劇烈，所 以汽缸可以做的比較薄，這樣就降低了引擎的重量， 節省了成本的同時也降低了油耗。 FSI 引擎的好處首先是省油，改善了廢氣排放；其次， 引擎重量減輕，在節省燃油的同時也降低了製造成本。 但 FSI 引擎的缺點也不少，因為本身的壓縮比很高， 所以對燃油辛皖值的要求也高。

17 FSI 之供油是對正凸輪軸之角度的 FSI 示意圖

18 TFSI 就是渦輪燃油直噴的 意思，四個字母分別代表 Turbo Fuel Stratified Injection ，它可以說是 FSI 和 TSI 的結合。它的 T 和 TSI 中的 T 一樣，表示採用 渦輪增加技術，其中的 S 與 FSI 中的 S 一樣，表示分 層次，而不是 TSI 中機械 增壓的意思。 TFSI 既有渦 輪、又有分層燃燒，可以 說是集合了 FSI 與 TSI 的優 點。 上圖為 TFSI 之引擎

19 結語 : 此份報告讓我受益良多，了解到許多廠家 都在積極研發缸內噴射。 現在各廠家都在積極解決能源短缺的問題， 還有空氣汙染之問題，地球只有一個，需 要大家來愛護。

20 參考文獻 U-CAR ： http://classroom.u-car.com.tw/classroom- featuredetail.asp?cfid=4 YAHOO 汽車： http://tw.autos.yahoo.com/auto_information_article2/url/d/ a/090726/4/2tpy.html 癮科技： http://bbs.cool3c.com/article/15813

21 報告到此，謝謝大家