汽油机缸内直喷技术
民FSI是Fuel Stratified Injection的词头缩写，意指燃油分层喷射。燃油分层喷射技术是发动机稀燃技术的一种。什么叫稀燃？顾名思义就是发动机混合气中的汽油含量低，汽油与空气之比可达1：25以上。 大众FSI发动机利用一个高压泵，使汽油通过一个分流轨道（共轨）到达电磁控制的高压喷射气门。它的特点是在进气道中已经产生可变涡流，使进气流形成最佳的涡流形态进入燃烧室内，以分层填充的方式推动，使混合气体集中在位于燃烧室的火花塞周围。如果稀燃技术的混合比达到25：1以上，按照常规是无法点燃的，因此必须采用由浓至稀的分层燃烧方式。通过缸内空气的运动在火花塞周围形成易于点火的浓混合气，混合比达到12：1左右，外层逐渐稀薄。浓混合气点燃后，燃烧迅速波及外层。 FSI特点是：能够降低泵吸损失，在低负荷时确保低油耗，但需要增加特殊催化转换器以有效净化处理排放气体。下面分别详细阐述： FSI发动机按照发动机负荷工况，基本上可以自动选择2种运行模式。在低负荷时为分层稀薄燃烧，在高负荷时则为均质理论空燃比（14.6-14.7）燃烧。在这两种运行模式中，燃料的喷射时间有所不同，真空作动的开关阀进行开启/关闭。在高负荷中所进行的均质理论空燃比燃烧中，燃油则是在进气冲程中喷射。理论空燃比的均质混合气易于燃烧，不必借助涡流作用，因此，由于进气阻力减少，开关阀打开。而在全负荷以外，进行废气再循环，泵吸损失，由于直喷化而使压缩比提高到12.1，即使在均质理论空燃烧比混合气燃烧中，仍能降低燃油耗。进一步说，在FSI发动机中，在低负荷与高负荷之间，作为第三运行模
式而设定均质稀薄燃烧，在这种运行模式中，燃油在进气冲程喷射，并且由于产生加速稀薄混合气燃烧的纵涡流，开关阀被关闭。这时，阻碍燃烧的废气再循环（EGR）暂不进行。与均质理论空燃比燃烧不同的是，吸入空气量超过燃油的喷射量。 如上所述，根据FSI发动机运转状态，在分层稀薄燃烧到均质理论空燃比燃烧过程中，空燃比连续变化。因此，三效催化转化器不能够净化排放气体中的NOx。这是因为三效催化转化器要利用排气中的HC或CO进行NOx还原反应的缘故。在稀薄燃烧中，在排放气体中残留很多氧气，不能进行NOx还原反应。为了使NOx型催化剂获得高效功能，其温度必须保持在250-500℃范围内。当超过这一温度范围发动机会自动转换到均质理论空燃比燃烧，并通过三效催化转化器进行废气处理。然而这又与燃油经济性下降相关，为此，必须增加废气冷却装置。利用这种冷却装置，排放气体通过NOx型催化转化而被冷却，由于稀薄燃烧的范围宽，催化转化器的寿命也延长。然而，NOx型催化转化器会受到硫侵蚀而中毒，所以必须把汽油中的含硫量尽量降低到最少。但是，如前所述，含硫低的汽油不是到处能供应的。大众汽车公司采取的措施是，把催化剂反应温度提高到650°以上，从而把附着在催化剂上的硫通过燃烧而加以消除。 在高速行驶时，能够保持这样高的催化剂温度，但是，在城市内行驶时则催化剂温度下降，就不能烧除附着在催化剂的硫。为此，通过NOx传感器监视硫附着在催化剂上的程度，根据监测情况提高排放气体的温度。作为其措施，一般采用点火正时延迟，尽管这样做会引起燃油经济性恶化，但是为了净化处理NOx，这是不得已而为之。 2、ＣＤＣ是Continuous Damping Control的缩写，是一种“能自动识别道路状况”的最新汽车减震系统——“自动调节及不间断减震控制系统”。它应该属于主动悬架系统的一种，而主动悬架系统又有主动式液压悬架和主动式空气悬架之分。它的原理是：微机根据传感器送来的信号和驾驶员给予的控制模式，经过运算分析后向悬架发出指令，悬架可以根据微机给出的指令改变悬架的刚度和阻尼系数，是车身在行驶过程中保持良好的稳定性能，并且将车身的振动响应控制在允许的范围内。一般说来，主动式空气悬架的控制内容包括车身高度、减振器阻尼（衰减力）、弹簧弹性系数等三项。 用空气压缩机形成压缩空气，并将压缩空气送给弹簧和减震器的空气室中，以此来改变车辆的高度。在前轮和后轮的附近设有车高传感器，按车高传感器的输出信号，微机判断出车辆高度，再控制压缩机和排气阀，使弹簧压缩或伸长，从而控制车辆高度；在减震器内设有电动机，电动机受微机的信号控制。利用电动机可以改变通气孔的大小，从而改变了阻尼（衰减力）的大小。 采用主动式悬架或持续减振控制CDC后，汽车对侧倾、俯仰、横摆跳动和车身的控制都能更加迅速、精确，汽车高速行驶和转弯的稳定性提高，车身侧倾减少。制动时车身前俯小，启动和急加速可减少后仰。即使在坏路面，车身的跳动也较少，轮胎对地面的附着力提高。 3、“副车架”的概念，是常常在车书中出现的新名词。这种部件也并不只是大众途锐车上才有，其它的车型上也多有配置。副车架并非完整的车架，只是支承前后车桥、悬挂的支架，使车桥、悬挂通过它再与“正车架”相连，习惯上称为“副架”。副架的作用是阻隔振动和噪声，减少其直接进入车厢，所以大多出现在豪华的轿车和越野车上，有些汽车还为引擎装上副架。
优点：在大幅提高了燃油的经济效率的同时增加发动机的功率。 缺点：对油品的要求十分苛刻。
缸内直喷又称FSI，FSI(Fuel Stratified Injection)燃料分层喷射技术代表着传统汽油引擎的一个发展方向。传统的汽油发动机是通过电脑采集凸轮位置以及发动机各相关工况从而控制喷油嘴将汽油喷入进气歧管。但由于喷油嘴离燃烧室有一定的距离，汽油同空气的混合情况受进气气流和气门开关的影响较大，并且微小的油颗粒会吸附在管道壁上，所以希望喷油嘴能够直接将燃油喷入汽缸。FSI就是大众集团开发的用来改善传统汽油发动机供油方式的不足而研制的缸内直接喷射技术，先进的直喷式汽油发动机采用类似于柴油发动机的供油技术，通过一个活塞泵提供所需的100bar以上的压力，将汽油提供给位于汽缸内的电磁喷射器。然后通过电脑控制喷射器将燃料在最恰当的时间直接注入燃烧室，其控制
的精确度接近毫秒，其关键是考虑喷射器的安装，必须在汽缸上部留给其一定的空间。由于汽缸顶部已经布置了火花塞和多个气门，已经相当紧凑，所以将其布置在靠近进气门侧。由于喷射器的加入导致了对设计和制造的要求都相当的高，如果布置不合理、制造精度达不到要求导致刚度不足甚至漏气只能得不偿失。另外FSI引擎对燃油品质的要求也比较高，目前国内的油品状况可能很难达到FSI引擎的要求，所以部分装配了FSI的进口高尔夫出现了发动机的水土不服。 此外，FSI技术采用了两种不同的注油模式，即分层注油和均匀注油模式。发动机低速或中速运转时采用分层注油模式。此时节气门为半开状态，空气由进气管进入汽缸撞在活塞顶部，由于活塞顶部制作成特殊的形状从而在火花塞附近形成期望中的涡流。当压缩过程接近尾声时，少量的燃油由喷射器喷出，形成可燃气体。这种分层注油方式可充分提高发动机的经济性，因为在转速较低、负荷较小时除了火花塞周围需要形成浓度较高的油气混合物外，燃烧室的其它地方只需空气含量较高的混合气即可，而FSI使其与理想状态非常接近。当节气门完全开启，发动机高速运转时，大量空气高速进入汽缸形成较强涡流并与汽油均匀混合。从而促进燃油充分燃烧，提高发动机的动力输出。电脑不断的根据发动机的工作状况改变注油模式，始终保持最适宜的供油方式。燃油的充分利用不仅提高了燃油的利用效率和发动机的输出而且改善了排放。
现在很多汽车厂家都有自己的直喷技术。比较有影响力的是：1995年首台GDI发动机被安装在三菱的量产车上，2001年大众开发出FSI（FuelStratified Injection）并结合涡轮增压（TSI）即广泛应用到旗下车型上，目前它的知名度最高。奔驰的CGI与马自达的DISI也是直喷技术，只不过使用面较小罢了。
[ 直喷技术原理图 ]
要做到最完美的稀薄燃烧效果，最好的技术解决方法就是采用缸内直喷技术。现在的汽油引擎都是采用电子燃油喷射技术（电喷），但喷油的地方是在进气口，让燃油和空气简单混合后再进入到气缸内。而GDI缸内直喷技术就是把燃油直接喷射到气缸里面，直接点火燃烧。
[ 奥迪对直喷技术把握的很好 ]
燃油分层燃烧是缸内直喷的目的。大众的FSI同样是缸内直喷技术的一种，但“FSI”的意思不是“缸内直喷”，而是燃油分层喷射，而燃油分层燃烧才是缸内直喷技术的目的，分层燃烧才是其中的精华部分。FSI技术使喷射精度更高，将燃油打得更散，燃烧就更加充分。
其实缸内直喷技术早已经在柴油机内采用，而且非常流行，这也是柴油机近几年进步神速的原因。柴油机采用压燃的方式，不存在点火难题，所以实现起来比较容易。但要在转速高、气缸温度高、还需要点火的汽油引擎中，缸内直喷就不好解决，这就是为什么缸内直喷是近几年才开始采用的原因。
缸内直喷技术代表车型：奥迪A6(购车参考)L 3.2 FSI
奥迪A6(购车参考)L3.2 FSI的3.2LV6发动机在6500转0分钟时输出最大功率188千瓦,最大扭矩330牛·米。搭载7速multitronic无级/手动一体式变速箱的国产奥迪A6(购车参考)L07款3.2FSI从静止加速到100公里/小时仅需7.7秒，其最高时速可达240公里；90公里每小时等速油耗仅为7.4升。
[ 奥迪A6(购车参考)L 3.2 FSI ]
3.2 FSI V6发动机曾凭其出众的动力性和燃油经济性而被评为2005年全球十大发动机之一。作为一项根据全新理念而研发的技术，奥迪FSI汽油直喷式发动机在全球三大顶级汽车赛事之一的勒芒24小时汽车耐力赛上创造了历史，为奥迪连续赢得了多次冠军。自2002年首次搭载在奥迪量产车上以来，FSI发动机的优势得到了进一步的证实和体现，在多种国际权威机构发动机评选中屡获殊荣。
[ 奥迪A6(购车参考)L 3.2 FSI ]
配备ESP8.0电子稳定程序使车辆的稳定性大幅提升，带电子制动力分配装置(EBV)的防抱死系统(ABS)、电子差速锁(EDS)和驱动防滑系统(ASR)等先进电子设备，配合前排两极释放全尺寸气囊、头部安全气帘系统等全方位保护措施，提供全方位的安全保障。
解读凯迪拉克SIDI 缸内直喷技术
近年来，随着汽油发动机技术的飞速发展，一种被称为汽油发动机基因突变的“缸内直喷”技术迅速跨入了汽车科技的前沿。以大众FSI、凯迪拉克SIDI、奔驰C级(图库 论坛)GI为代表的缸内直喷发动机正引发一场世界性的“直喷”。
其中代表凯迪拉克在缸内直喷技术方面的核心成果——“SIDI”系列发动机随着新一代CTS(图库 论坛)的引进而来到中国。这款3.6升排量的先进发动机装备于新CTS的两款高性能车型上，为新车带来了极大的动力提升，在油耗和环保方面更是表现突出，成为中国市场上最先进的高性能发动机之一，“SIDI”也成为凯迪拉克这个豪华品牌的尖端核心技术的象征。
缸内直喷带来 “基因突变”
从19世纪末汽车诞生以来，几乎在大半个世纪中，一直都是化油器扮演着汽油发动机 “主心骨”的角色。直到1954年，第一辆匹配4 冲程单点汽油喷射发动机轿车诞生，雾状燃油直接喷入进气歧管，比化油器发动机提供了更大的动力和更高的燃油经济性，代表了汽车科技的一次飞跃。
自从单点和多点喷射技术在上世纪80年代普遍应用以来，技术上的改进一直停留在进气系统上，从2、3、4、5气门、可变进气、可变气门升程到正时技术等，虽然花样不断翻新，但燃油依然喷射在进气歧管中，并没有根本的改变，以至于十多年来，当柴油发动机不断突破性发展的时候，汽油发动机依旧在小打小闹，直至“汽油缸内直喷技术”诞生才彻底改变了这个尴尬局面。
缸内直喷技术之所以被誉为汽油发动机的“基因突变”，根本原因在于燃油喷射位置的转化，相比原先喷入进气歧管的方式，新的缸内直喷技术把燃油直接喷到气缸燃烧室内，这与柴油发动机的喷油方式极为类似，以至于人们说汽油发动机向柴油机型靠拢，产生了“基因突变”。正是这个突变的革新，让原本技术上“势不两立”的汽油柴油发动机技术居然产生了共同之处，这是一次基因突变，更是一次划时代的技术。
缸内直喷创造无穷魅力
最先进的缸内直喷技术是通过均匀燃烧和分层燃烧两种模式，实现高负荷、尤其是低负荷下的燃油削耗降低，动力提升明显。换句话说，直喷技术对于发动机只承担部分负荷时(表现为发动机转速不高，且指针需要来来回回的震荡)，比如都市道路走走停停的拥堵状况下，其节油效果特别明显；而在中高速转区内，
整体效能提升可达15%以上，带给驾驶者的直接感受就是源源不断的动力输出，而油耗水平仍然比传统发动机低。这样的优势也让不少厂商积极投身缸内直喷技术的研发中，并从独家技术角度各自取了名字，比如FSI、Motornic、CGI、SIDI、JTS，但本质上没有差别。
直喷发动机魅力的最早证明是在2001年7月的勒芒24小时耐力赛上。当时获胜的R8匹配双增压的V8 FSI直喷发动机。出色的表现使它领先对手一圈之多，良好的燃油经济性使它延长了加油的间隔，为比赛赢得了时间，最终证明直喷技术不仅有出色的动力表现，燃油也大幅节省。而且R8车手们一致认为发动机动力反映敏捷且非常到位。
而在几年后凯迪拉克CTS测试过程中，最新一代直喷发动机的优势再次让人惊叹。在德国纽伯林多达177个弯道的测试跑道上，新一代CTS凭借SIDI发动机的惊人动力和良好的稳定性，创下了一个个新的纪录，也打破了德系车在这一赛道的长期垄断；在德国不限速的高速公路测试过程中，装备SIDI发动机的新CTS时速远远突破240公里的时速，而其平均油耗仍然比上一代车型下降了3%。测试结果表明，在凯迪拉克VVT可变正时气门技术的基础上，第三代缸内直喷技术的加入大幅度提升了发动机的功率达15%，排放也降低25%，足以应付未来5年的排放标准，而油耗水平也创下同排量发动机新低。
SIDI缸内直喷应对“水土不服”
缸内直喷技术的无穷魅力让人遐想，但是也对制造工艺和使用环境提出了极高的要求，很容易带来“水土不服”。由于缸内燃油喷射器的加入导致了对发动机设计和制造工艺要求都相当的高，如果布置不合理或者制造精度达不到要求将直接导致刚度不足甚至漏气，新技术的使用也只能得不偿失。另外由于技术原因，部分缸内直喷发动机对燃油品质的要求也比较高，所以部分欧洲进口车型曾出现发动机的水土不服情况,为此目前引入国内的一些欧洲直喷发动机也将分层燃烧去掉,仅留下均质燃烧,虽然能保证适应中国燃油,但直喷发动机的技术优势就被明显打了折。
而引入中国的SIDI发动机则能够同时提供均质燃烧和分层燃烧,完全体现了缸内直喷技术的核心魅力。为了充分符合中国使用环境的现状，新一代CTS在进口前进行了长时间的环境与油品测试，在中国大连、北京、海南、西安等代表性地区连续进行了一年半的试车，装备SIDI发动机的试验车甚至加注了低标
号的非清洁汽油进行测试，结果发动机仍然能够正常使用，这些严格测试证明，SIDI发动机及其全部技术指标完全能够适应中国市场的需要，这也是中国市场第一款完全意义上的缸内直喷发动机。
此外，凯迪拉克SIDI发动机还增加了双重模式保证发动机的最佳工况。在冷车模式下，发动机采用“多段喷油”方式，通过“前段”与“后段”喷油的差异化方式保证冷车状态下的发动机运转效率和排放始终处于最优状态；当发动机工作温度达到正常标准，即开启普通模式，保证以最低油量发挥最大功率。这种双模式对于中国北方地区以及冬季条件下的使用非常有效。
