使用者86631873337942019-09-21 21:50:30廣義上來說，所有在缸內插噴油嘴的都可以叫缸內直噴（direct injection）。而FSI（fuel stratified injection）應該譯作缸內分層噴射，是直噴的一種，特指在缸內形成不均勻混合氣的直噴方式。至於GDI，TFSI這類名字，GDI的G指的是汽油，那噴其他燃油就不是直噴了嗎？所以這類名字更多的是不同廠家為了迴避專利起的不同的名字，通用的直噴就叫SIDI（spark-ignition direction injection）。萊垍頭條
知道了名字的區別，我們要先了解一下為什麼要缸內直噴。垍頭條萊
普通點燃式（SI）發動機會在進氣道進行噴射，進氣以後在缸內行程均勻混合氣（Homogeneous Charge），然後點燃，其優點是排放很低。柴油機的直噴會形成極不均勻的混合氣頭條萊垍
（可以理解成分層噴射），所以在富氧的地方會有大量氮氧化物（NOx）排放，在缺少氧氣的地方會有大量碳煙排放（soot）萊垍頭條
。汽油機是均勻混合氣，NOx和soot都很少。但是汽油機也有缺點，因為是形成了均勻混合氣在進入缸內，為了防止爆震，發動機壓縮比不能太高條萊垍頭
，尤其是在流行了渦輪增壓以後，為了防止爆震，必須降低壓縮比，而壓縮比可以說是和發動機效率最直接相關的一個量，沒有之一。萊垍頭條
所以使用缸內直噴，噴出的燃油小液滴在氣化的時候可以降低混合氣溫度（蒸發製冷），所以可以適當使用更高的壓縮比萊垍頭條
，這也是為什麼現在都是渦輪增壓+缸內直噴的組合。為了形成均勻混合氣，噴射時機會很早，在進氣門關閉以後就會進行噴射萊垍頭條
。萊垍頭條
那麼如何進一步提高發動機效率呢？答案是使用分層噴射（stratification）。分層噴射萊垍頭條
時，透過設計噴油嘴幾何、壓力和噴油時機，在缸內不形成均勻的混合氣，可以實現更稀薄的燃燒和更高的壓縮比萊垍頭條
。在空燃比很大的情況下（即空氣非常多），燃燒效率會更高，燃燒更充分，同時熱力學上由於混合氣比熱容比略高，也會提高效率，所以熱效率是很高的，但是過於稀薄的混合氣無法點燃，那麼可以透過在火花塞附近行程較濃的混合氣，而其他位置用更稀薄的混合氣來進行點火。並且，由於噴射時機比普通直噴晚，壓縮比可以更高，稀薄燃燒也是更高壓縮比的原因之一。總而言之，分層噴射的應用使得稀燃和高壓縮比得以實現，以此獲得很高的熱力學效率。萊垍頭條
那為什麼用得很少？在前面比較汽油機和柴油機特性的時候，說到柴油機缸內混合氣是不均勻的，會產生NOx和soot排放，而均質的汽油機則很少。在使用分層燃燒的時候，因為混合氣也不均勻，同時也是富氧，會形成NOx，並且汽油機的三元催化器會無法使用萊垍頭條
，必須使用其他昂貴的處理NOx的後處理裝置，這會大幅提高成本，所以分層燃燒其實應用並不廣泛。萊垍頭條