直接喷射喷油嘴 开启时间
节气门全开 (WOT)
5ms
6000rpm
惰速 3.5ms 0.4ms
注: WOT-Wide Open Throttle
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空燃比(A/F)
空燃比为14.7,为质比,换成容积比 约9500 公升空气对一公升汽油.定义空气 过剩λ(Lamba)为 λ = 实际空燃比/空燃比 或λ = 进入缸内空气/燃烧空气需要
λ =1------空燃混合比 λ 1------稀混合比
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GDI-排气对策
直接喷射汽油引擎因为过的空气稀薄燃烧,导致增加 NOx 的排放,NOx 暂排放至聚积式(accumulator-type) 触媒转化器中 传统引擎三元触媒转化器无法处稀薄燃烧所产生的 NOx,需等待够的空气排入该触媒转化器中,才能转化 成氮气,二氧化碳与水. GDI引擎稀薄燃烧有一项最严重的问题「超高温」,在瞬 间温超过1600℃时,空气中原本很安定的氮气（N2）会 活化,进而跟氧结合形成氮氧化物（NO,NO2等等）,俗 称光气,这可是剧毒物质. 因此直接喷射汽油引擎排气对策,要加用聚积式 (accumulator-type)触媒转化器.
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Bosch MED-Motronic 直接喷射汽油引擎 排气管所安装的触媒转化器和相关感测器
前段触媒转化器(三元触媒转 化器)的Lambda感测器出口段 (downstream) 前段触媒转化器 (三元触媒转化器) 前段触媒转化器(三元触媒转 化器)的Lambda感测器入口段 (upstream) 排气温 感测器
主触媒转化器出口段 (downstream)
接至废气再循环(EGR)阀
主触媒转化器(NOx聚积式 (accumulator-type)触媒转化器 +三元触媒转化器)
图 5-3 B osch ME D-Motronic G DI引擎排气净化装置
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GDI-环境影响
CO2 的排放对地球温室效应造成很大的影 响,因此而辆废气排放也是造成温室效 应升高的主因之一; 直接喷射汽油引擎可节燃油消耗,与传 统汽油引擎比较,也相对地减少CO2 的排 放
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GDI-引擎爆震
传统汽油引擎与直接喷射汽油引擎的均匀 进气燃烧过程同,故爆震产生的过程相 似,主要的差是直喷引擎在缸内燃油蒸 发的效果,故较产生爆震. 对直接喷射汽油引擎的分层进气燃烧过程 而言,缸内大部份为空气或活泼气体, 对自发的爆震发生,因为稀混合比产 生火焰所需能比混合比所需要高得 多.
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GDI-EGR 影响
EGR 系统有大功效:抑制NOx 排放及减少燃油 消耗. 导入进气歧管的活泼废气混入新鲜进气,使得 NOx 排放低. 能够减少燃油消耗的原因是原有一定的新鲜空 气,再加入EGR 废气,使得整个气体增加,以 低压送损失(pumping loss),故能够减少燃油 消耗. 对直接喷射汽油引擎而言,EGR 系统要有确及 可靠有效的对EGR 阀,稀薄燃烧废气再循环,在 低负载时节阀打开等相关的控制.
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三GDI 三种供油模式
低於120km/hr时,Ultra-Lean Combustion Mode (Compression Stroke Injection) :使用40:1的超稀薄 燃烧,供油正时接近在压缩程的末期 高於120km/hr时,Superior Output Mode (Intake Stroke Injection):高动输出模式,使用进气程时 供油,与现一般传统引擎一样 起步或再加速时,Two-Stage Mixing Mode (Intake & Compression Stoke Injection): 由於GDI引擎的压缩比 高达12.5:1,需考虑引擎爆震问题,所以在此Mode GDI引擎采用段式供油- 在进气程时,先喷少许 的燃油却汽缸,空油比是60:1;在压缩程的末 期,再喷一次油,此时火星附近有最浓的混合气以 17 点火,且这时间整个缸内的混合气达到12:1
新ㄧ代三GDI Sigma 供油模式
1.超低负荷时的点火前喷射 2.重负荷时的进气时喷射 3.中低速超重负荷用的阶段喷射-在进气时先喷空燃比60 的汽油,以低缸温增加容积效及减少爆震（ GDI引 擎缸温有时会超过800℃,一次喷足油会在压缩时产 生预燃爆震）,到点火前再将汽油喷足,使得中低速扭 充沛,引擎发热少. 4.引擎刚发动时,由於温够高,触媒转换器无法顺 的工作,为使排气温能在短时间内达到触媒转换器工 作的温,采取在压缩程时喷油一次,然后,在点火 燃烧后的动程时再喷一次油之two-stage-combustion mode . 5.缸温过高有超产生NOx的可能时,将在排气阶段喷 油,以适减少NOx产生,也避免触媒过热.

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