¿Qué significa FSI?
FSI es la abreviatura de inyección estratificada de combustible. El significado chino es tecnología de inyección estratificada de combustible, que representa una dirección de desarrollo de los motores del futuro. La tecnología de inyección de combustible estratificada es una de las tecnologías de combustión pobre del motor. ¿Qué es la quema magra? Como sugiere el nombre, el contenido de gasolina en la mezcla del motor es bajo y la proporción de gasolina a aire puede alcanzar más de 1:25. El motor Volkswagen FSI utiliza una bomba de alta presión para mover la gasolina a través de un riel desviador hasta una válvula de inyección de alta presión controlada electromagnéticamente. Su característica es que se genera un vórtice variable en el conducto de admisión, de modo que el flujo de aire de admisión toma una forma de vórtice óptima y entra a la cámara de combustión, y es empujado a través del relleno estratificado para concentrar la mezcla alrededor de la bujía ubicada en el centro del cámara de combustión. Si la proporción de mezcla de la tecnología de combustión pobre alcanza más de 25:1, no se puede realizar el encendido convencional y se debe utilizar un método de combustión estratificada de rica a pobre. Mediante el movimiento del aire en el cilindro, se forma una mezcla densa que es fácil de encender alrededor de la bujía. La proporción de la mezcla alcanza aproximadamente 12:1 y la capa exterior se vuelve gradualmente más delgada. Una vez que se enciende la mezcla rica, la combustión se extiende rápidamente a la capa exterior.
Edición de este tradicional motor de gasolina.
La posición de las levas del motor, la posición del cigüeñal y las condiciones de funcionamiento relacionadas son recopiladas por la computadora, que controla el inyector para inyectar gasolina en el colector de admisión. La gasolina comienza a mezclarse en el colector y luego ingresa al cilindro para su combustión. La proporción óptima de mezcla de aire y gasolina es 14,7/1 (también llamada proporción teórica aire-combustible). Dado que la gasolina y el aire se mezclan en el colector de admisión, los motores tradicionales sólo se pueden mezclar de manera uniforme, por lo que se debe alcanzar la relación teórica aire-combustible para obtener mejor potencia y economía. Sin embargo, dado que la boquilla está lejos de la cámara de combustión, la mezcla de gasolina y aire se ve muy afectada por el flujo de aire de admisión y el cambio de válvula, y se ve ligeramente afectada. Para resolver este problema, el combustible debe inyectarse directamente en el cilindro, que es lo que puede hacer el motor de inyección directa de combustible FSI de Audi. Los motores de gasolina de inyección directa utilizan una tecnología de suministro de combustible similar a la de los motores diésel, proporcionando la presión requerida de más de 100 bar a través de una bomba de pistón para suministrar gasolina al inyector electromagnético ubicado en el cilindro. A continuación, el combustible se inyecta directamente en la cámara de combustión en el momento más adecuado mediante inyectores controlados por ordenador. Al diseñar la forma interna de la cámara de combustión, el gas mezclado puede generar fuertes vórtices para mezclar completamente el aire y la gasolina. Entonces, el área alrededor de la bujía puede ser un área donde la mezcla es más rica, y otras áreas circundantes pueden ser un área donde la mezcla es más pobre, lo que garantiza que se logre una combustión pobre tanto como sea posible con un encendido suave. Ésta es la esencia de la combustión estratificada.
Editar este párrafo La tecnología FSI utiliza dos modos de inyección de combustible diferentes.
Inyección de aceite en capas e inyección de aceite uniforme. Cuando el motor funciona a velocidad baja o media, se utiliza el modo de inyección de combustible estratificado. En este momento, la válvula del acelerador está medio abierta y el aire ingresa al cilindro desde el tubo de admisión y choca con la parte superior del pistón. Debido a que la parte superior del pistón tiene una forma especial, el vórtice esperado se forma cerca de la bujía. Cuando finaliza el proceso de compresión, una pequeña cantidad de combustible es expulsada del inyector, formando gas inflamable. Este método de inyección de combustible estratificado puede mejorar completamente la economía del motor, porque a bajas velocidades y cargas ligeras, solo es necesario formar una mezcla con un alto contenido de aire alrededor de la bujía, y el FSI la acerca mucho al estado ideal. Cuando el acelerador está completamente abierto y el motor funciona a alta velocidad, una gran cantidad de aire ingresa al cilindro a alta velocidad, formando un fuerte vórtice y mezclándose uniformemente con la gasolina. Promoviendo así la combustión completa del combustible y mejorando la potencia de salida del motor. La computadora cambia continuamente el método de inyección de combustible de acuerdo con las condiciones de funcionamiento del motor y siempre mantiene el método de suministro de combustible más apropiado. La utilización total del combustible no sólo mejora la eficiencia de utilización del combustible y la potencia del motor, sino que también mejora las emisiones. Dado que el motor de inyección directa FSI tiene tantas ventajas técnicas, los requisitos correspondientes en cuanto a hardware del motor o aceite deben ser muy altos. Primero, su inyector de combustible está instalado en la cámara de combustión y la gasolina se inyecta directamente en el cilindro. La línea de aceite debe tener una presión más alta que el cilindro para inyectar gasolina de manera efectiva en el cilindro. A medida que aumenta la presión en la tubería de combustible, también aumentará la resistencia del sellado de cada conexión en la tubería. Esto plantea mayores requisitos en el proceso de diseño y fabricación del inyector. Y debido a que el inyector de combustible está instalado directamente en la cámara de combustión, debe tener la capacidad de soportar altas temperaturas. En segundo lugar, la relación de compresión del motor FSI de inyección directa es muy alta, alcanzando un sorprendente 11,5. En este caso, los requisitos en cuanto a estándares y calidad del aceite son muy estrictos. A juzgar por la situación actual de nuestro país, es necesario utilizar gasolina de alta pureza nº 98.
Edita este párrafo. Técnicamente hablando, el motor
FSI de inyección directa en cilindro es muy adecuado para la demanda actual del mercado donde los precios del petróleo son propensos a subir.
Como carta de triunfo de Audi para competir con sus competidores, este motor tiene su propia vitalidad fuerte e inevitablemente liderará la tendencia de desarrollo de motores.
Edite este párrafo La característica del FSI es que
puede reducir la pérdida de gas por bombeo y garantizar una carga baja y un bajo consumo de combustible, pero necesita agregar un convertidor catalítico especial para hacerlo de manera efectiva. purificar y procesar los gases de escape. Se detalla a continuación: Los motores FSI básicamente pueden seleccionar automáticamente dos modos de trabajo según las condiciones de carga del motor. Con carga baja, se trata de una combustión pobre estratificada, y con una carga alta, una combustión con una relación teórica aire-combustible homogénea (14,6-14,7). En los dos modos de funcionamiento, el combustible se inyecta en diferentes momentos y se abre/cierra una válvula de conmutación accionada por vacío. En la combustión estequiométrica uniforme con cargas elevadas, el combustible se inyecta durante la carrera de admisión. Una mezcla homogénea con una relación teórica aire-combustible es fácil de quemar y no necesita depender de efectos de vórtice. Por lo tanto, la válvula de conmutación se abre debido a la reducción de la resistencia de admisión. Fuera de plena carga, la recirculación de los gases de escape se realiza para limitar las pérdidas por bombeo y, debido a la inyección directa, la relación de compresión aumenta a 12,1, lo que aún puede reducir el consumo de combustible incluso bajo la combustión de una mezcla teórica homogénea de relación aire-combustible. Además, en el motor FSI, entre carga baja y carga alta, la combustión pobre homogénea se establece en el tercer modo de funcionamiento, en el que se inyecta combustible en la carrera de admisión y la válvula de conmutación se acelera debido a la dirección longitudinal de la combustión de mezcla pobre. .cerrado por vórtice. En este momento, se suspende temporalmente la recirculación de gases de escape (EGR), que dificulta la combustión. A diferencia de la combustión con una relación teórica aire-combustible homogénea, el volumen de aire de admisión excede el volumen de inyección de combustible.
Edite el resumen de este párrafo
Como se mencionó anteriormente, de acuerdo con el estado operativo del motor FSI, la relación aire-combustible cambia continuamente durante el período de combustión pobre estratificada a aire teórico uniforme. -relación de combustible de combustión. Por lo tanto, el convertidor catalítico de tres vías no puede purificar los óxidos de nitrógeno de los gases de escape. Esto se debe a que el convertidor catalítico de tres vías utiliza HC o CO en los gases de escape para reducir los óxidos de nitrógeno. En la combustión pobre, una gran cantidad de oxígeno permanece en los gases de escape y la reacción de reducción del óxido de nitrógeno no puede continuar. Para que el catalizador de almacenamiento de óxido de nitrógeno tenga una alta eficiencia, su temperatura debe mantenerse en el rango de 250-500°C. Cuando la temperatura excede este rango, el motor cambia automáticamente a una combustión con una relación teórica aire-combustible homogénea y los gases de escape son procesados por un convertidor catalítico de tres vías. Pero esto está relacionado con una disminución en el ahorro de combustible y requiere la adición de un dispositivo de enfriamiento de los gases de escape. Usando este dispositivo de enfriamiento, los gases de escape se enfrían mediante la conversión catalítica del almacenamiento de óxido de nitrógeno y la vida útil del convertidor catalítico se extiende debido al amplio rango de combustión pobre. Sin embargo, los convertidores catalíticos que almacenan NOx pueden verse afectados por la corrosión del azufre, por lo que el contenido de azufre en la gasolina debe reducirse al mínimo. Sin embargo, como se mencionó anteriormente, la gasolina baja en azufre no está disponible en todas partes. La medida adoptada por Volkswagen es aumentar la temperatura de reacción del catalizador por encima de 650°C para que el azufre adherido al catalizador se elimine mediante combustión. Cuando se conduce a alta velocidad, la temperatura del catalizador se puede mantener a un nivel tan alto, pero cuando se conduce en la ciudad, la temperatura del catalizador desciende y el azufre adherido al catalizador no se puede quemar. Por lo tanto, el grado de adhesión del azufre al catalizador se controla a través del sensor de óxido de nitrógeno y la temperatura de los gases de escape aumenta en función de la supervisión. A menudo se retrasa el tiempo de encendido como medida. Si bien esto resultará en un empeoramiento de la economía de combustible, es un último recurso para purificar y tratar los NOx.