Nuevas tecnologías para motores de automóvil
Optimiza al máximo la eficiencia de mezcla del aire de admisión, de modo que la alta economía de combustible y la alta potencia de salida ya no son contradictorias. Audi FSI aumenta el par y la potencia de los motores de encendido por chispa al tiempo que mejora la economía en un 15%, sentando las bases para reducir las emisiones. En comparación con los motores de encendido tradicionales, el FSI puede inyectar combustible directamente en la cámara de combustión sin acelerador, lo que reduce la pérdida de calor del motor, aumentando así la potencia de salida y reduciendo el consumo de combustible.
Específicamente:
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 motores futuros.
En un motor de gasolina tradicional, la posición de la leva del motor y diversas 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 solucionar 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. Luego, 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.
La tecnología FSI utiliza dos modos de inyección de combustible diferentes: modo de inyección de combustible estratificado y modo de inyección de combustible 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 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.
En términos de tecnología, 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.
Tecnología CBR (tasa de combustión controlable): puede mejorar la intensidad del vórtice, hacer que la mezcla de combustible sea más uniforme, tener una mejor economía de energía y emisiones más limpias con baja carga al ralentí. Tecnología DGI (inyección directa de gasolina): instale el inyector de combustible en la cámara de combustión para inyectar combustible a alta presión, mézclelo con el aire limpio que ingresa a la cámara de combustión a través de la válvula de admisión y enciéndalo para realizar el trabajo. Tiene las ventajas de una alta eficiencia de carga, control electrónico y una distribución precisa del aceite, y mejora la relación de compresión y la eficiencia térmica del motor, obteniendo así mayor potencia, un consumo de combustible más económico y emisiones más limpias. Tecnología Tci (turbocompresor con intercooler, turbocompresor de gases de escape e intercooler): los gases de escape de alta velocidad descargados del motor hacen girar el impulsor activo del turbocompresor con VNT, y el impulsor principal hace girar el impulsor impulsado, y el impulsado Impulsor Durante el proceso de rotación, la energía cinética y la presión del aire del filtro de aire aumentan y el aire limpio sobrealimentado se enfría a través del intercooler, aumentando así el volumen de entrada de aire del cilindro y mejorando aún más la potencia efectiva del motor. . Tecnología VVT (tiempo de valor variable): cuando el motor funciona a alta velocidad, se requiere un ángulo de superposición de válvulas mayor para lograr un inflado suficiente. Cuando el motor está en ralentí, el ángulo de superposición de las válvulas debe reducirse en consecuencia para lograr el propósito de reducir las emisiones. El árbol de levas de ángulo de fase fijo tradicional no puede cumplir con este requisito porque el ángulo de fase ya está fijo. La tecnología VVT puede ajustar el árbol de levas a través del controlador VVT-i de ranura en espiral para ajustar la apertura y el cierre de la válvula para cumplir con los requisitos de diferentes condiciones de trabajo y lograr el propósito de aumentar la potencia, reducir el consumo de combustible y mejorar las emisiones. Los motores de la serie Chery (galería de configuración de parámetros) no solo utilizan esta tecnología en el ajuste de las válvulas de admisión, sino que también utilizan esta tecnología en el control de las válvulas de escape, llamada tecnología VVT2 (sincronización variable de válvulas de admisión y escape). Tecnología EGR (recirculación de gases de escape (EGR): parte de los gases de escape de combustión del colector de escape se envía al colector de admisión. Después de ser enfriado por el enfriador de EGR, luego se envía al colector de admisión para formar una mezcla con el fresco. Aire entregado por el sistema TCI. Debido a la presencia de gases de escape, el contenido de oxígeno del gas mezclado es menor que el del aire. Al quemarse, la temperatura máxima de combustión en el cilindro también se reduce, suprimiendo así la producción. de óxidos de nitrógeno y mejorando el proceso de combustión. De una manera más estable, el CO y el PM tienen más oportunidades de oxidarse completamente, reduciendo así la generación de CO y PM e inhibiendo la generación de hollín (carril común de alta presión). ): * * * Combustible de riel común. El sistema de inyección consta principalmente de un sistema de suministro de combustible de alta presión, un riel común de alta presión, un inyector por cilindro, una bomba de aceite de alta presión y una unidad de control electrónico (ECU). La bomba de aceite de alta presión y la bomba de suministro de combustible están integradas en una, lo que ahorra espacio. La bomba de aceite de alta presión puede proporcionar más de 1600 bar de combustible, el combustible de alta presión ingresa primero al riel de combustible. un acumulador de presión, que tiene un cierto volumen y puede soportar alta presión. La presión del combustible de la bomba de combustible de alta presión pulsa y el efecto amortiguador del riel de combustible puede mantener la presión del riel de combustible a 1600 bar y luego distribuirse. Los cuatro inyectores a través del tubo de aceite de alta presión para que el motor funcione de manera más estable, todo el sistema de inyección de combustible adopta los modos de trabajo de preinyección, inyección principal y postinyección para lograr la inyección de combustible durante la combustión. La inyección reduce la temperatura del gas de combustión en el cilindro, reduciendo así eficazmente la producción de óxidos de nitrógeno. Al mismo tiempo, el motor funciona de forma más estable y el ruido se controla eficazmente. DMF (volante de doble masa): el volante de doble masa puede. aislar la potencia del motor cuando el cigüeñal se transmite a la caja de cambios; mejorar el cambio y la comodidad de conducción; reducir la torsión y la carga de flexión del cigüeñal; reducir el consumo de combustible debido a una mayor utilización del área económica; el motor está sobrecargado, los componentes de la cadena de transmisión también se pueden proteger; TVD (amortiguador de vibración torsional): la bomba de agua y el compresor del aire acondicionado son accionados por el cigüeñal del motor mientras se obtiene alta potencia y par, la tecnología TCI. El motor de gasolina también impone requisitos estrictos al cigüeñal. La estructura del cigüeñal se divide en tres capas: interior, media y exterior. Las capas interior y exterior están hechas de metal, y la capa intermedia es un anillo de goma con cierta elasticidad. Mediante un proceso especial, las tres capas se combinan en una. La frecuencia natural se puede cambiar ajustando la composición del caucho. Esto reduce el impacto de la vibración torsional del sistema de accesorios en el cigüeñal y garantiza la vida útil del cigüeñal.