三菱公司研制成功世界上{dy}台可将汽油直接喷入气缸的批量生产发动机GDI发动机(工业代号为4G93)。从而成为GDI技术的领头人。GDI即为gasoline direct injection 的缩写,意思为汽油缸内直接喷射,它通过将汽油直接喷入气缸,从而实现了高响应高精度的燃油控制。
三种主要的汽油发动机:
1.化油器发动机:是在进气管道的化油器位置上吸出汽油,与空气混合,雾化形成混合气,经气门进入气缸;
2.电控汽油喷射发动机是在进气歧管,气门之前的位置上喷射汽油,再经气门进入气缸;
3.直喷式汽油发动机则是直接在气缸里面喷射汽油。
从而可知,世界上三种形式的汽油发动机的重大区别在于汽油出口的位置,位置不同,技术也不同
了解一下三菱发动机“独步武林”的GDI发动机(工业代号为4G93)。
因此GDI采用了立式吸气口、*“弯曲顶面活塞”*、高压旋转喷射器等三种技术手段。立式吸气口代替传统的横向吸气口,通过来自上方的强大下降气流,形成与以往发动机相反的缸内空气流动-纵向涡流转流。弯曲顶面活塞利用活塞顶的凸起形状,增强了这个纵向涡流转流,再通过高压旋转喷射器喷射出雾状汽油,在压缩冲程后期的点火前夕,被气体的纵涡流融合成球状雾化体,形成一种以火花塞为中心,由浓到稀的层状混合气状态。这样,从总体上看,虽然混合比达到40:1,但聚集在火花塞周围的混合气却很浓厚,很容易点火燃烧。 在这里要特别介绍一下活塞顶的形状对缸内气流的作用。活塞在上止点位置时,活塞头顶面与气缸盖之间的间隙叫做燃烧室,燃烧室的容积是决定发动机性能的重要因素。GDI活塞顶面的凸起部分象屋顶,又称“弯曲顶面活塞”,它缩小了燃烧室的容积,有助于形成强势涡流。缩小燃烧室容积必然提高了压缩比,因此GDI的压缩比达到12:1,比以往发动机高出1/3左右。压缩比提高了,缸内温度必然也随之提高,有助于稀燃。压缩比高,输出功率增大,这样也就弥补了稀燃带来的功率损失。 压缩比提高也就是说缸内压力提高了,与之配合的是高压燃料泵,用高压方式将汽油送进燃烧室内。但是,汽油的性质决定压缩比只能局限于一定的限度内,否则就会出现爆燃,为了避免这一现象,
“GDI分两步喷射的过程”
{dy}步在进气冲程中喷射汽油以降低气体温度,适应高压缩比;第二步在压缩冲程后期喷射汽油,形成上面阐述过的层状混合气形态。这是一环扣一环的技术,相辅相成,缺一不可。 稀燃技术有省油的优点,但因为高压高温环境也会产生NOx(氮氧化物)排放过高的现象。GDI采用了EGR技术解决这个问题。所谓EGR是指排气再循环技术,将排出气缸已经燃烧过的部分气体利用气门重叠时间再回到气缸中,降低燃烧的{zg}温度从而降低NOx的排放量,据介绍GDI的NOx下降了90%。 缸内喷注式汽油发动机的优点是油耗量低,升功率大。混合比达到40:1(一般汽油发动机的混合比是15:1),也就是人们所说的“稀燃”。机内的活塞顶部一半是球形,另一半是壁面,空气从气门冲进来后在活塞的压缩下形成一股涡流运动,当压缩行程行将结束时,在燃烧室顶部的喷油嘴开始喷油,汽油与空气在涡流运动的作用下形成混合气,这种急速旋转的混合气是分层次的,越接近火花塞越浓,易于点火作功。由于缸内喷注压缩比达到12,与同体积的一般发动机相比功率与扭矩都提高了10%。 这种缸内喷注式汽油发动机是由日本三菱汽车公司创制的,这种称为1.8升顶置双凸轮轴16气门4G93型发动机最早安装在三菱HSR-V型概念车上,并在96年6月北京国际车展上广泛做了宣传.
三菱4G9系列发动机性能简介
4G9系列发动机是日本三菱汽车正在大批量生产的成熟产品,在结构、性能、可靠性等方面均达到了世界先进水平。产品的主要优点:结构设计紧凑,与同排量的发动机相比较外形尺寸小、质量轻。 发动机主体部件刚度高,主要运动部件轻量化设计,降低运动件的摩擦损失。采用滚动燃烧及{zj0}的燃油喷射等高效率的燃烧方式。 通过加强缸体和曲轴的刚性及部分零件采用减震树脂材料等技术,使发动机的噪音降到{zd1}。用先进的电子燃油喷射系统,排放可达到欧洲3号和欧洲4号标准,且燃油消耗率低。
4G9系列发动机是一款高性能、高可靠性的先进产品,在中国中、高级轿车、MPV、SUV车上有很大的市场潜力
指标:全铝,顶置凸轮轴
4G93DOHC发动机主要性能参数
项目4G93DOHC双顶置凸轮轴
排气量 1834cm3
压缩比 10.5
内径 81mm
冲程 89mm
气门及驱动机构 DOHC
{zd0}功率 103/6500kw/rpm
{zd0}扭矩 170/5000n.m/rpm
满足排放法规 欧-Ⅲ或欧-IV
哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司2005年9月28日首台4G9发动机正式下线
4G93发动机有两款SOHC-4(单顶置凸轮轴)和DOHC(双顶置凸轮轴 ),后者更先进,性能更好。
三菱在国内有两个合作厂:东安动力,沈阳航天,
东安动力产品:4G13,4G18,4G92,4G93,还有{zx1}的4G15
沈阳航天产品:4G64
心动的动力就是来自东安动力的4G18
4G18至今使用过两套电子系统,原配的三菱电装系统(已经停产),以及现在联电系统(即博世)
心动的系统是博世的。三菱电装系统注重高速表现,博世系统注重低速市区行驶。
博世系统配件相对便宜很多。例如:三菱的高压包要近900多,而博世的只要200多。
三菱4G系列的优点:
1.缸径小于行程,4G18缸径76mm,行程87.3mm,好处是发动机
在低转时就获得较大扭力,2500-3000rpm时就可以输出80%
扭力 非常适合城市低速工况,这样即使是新手在起步时也
不容易熄火。跑山路更是得心应手。
2.{zd0}功率在6000rpm时出现,表示这台发动机属于高转速类型,在高速区加速一样出色。
3.该机经济油耗速度100km以内,6L以下很容易
缺点:
1.噪音大,气门声,三菱机的一贯特点,不管xx低端都一样。
2.节温器毛病较多,不知现在是否有改进。
3.火花塞孔密封圈开口较小,使火花塞套筒不易插入。容易损坏密封圈。
4.2500-3000rpm之间有共振区,噪声很大,高于或低于此转速都很安静。
5.原配高压线质量较差,经过几次拔插就不行了,建议换结实的改装线。
6.冬天冷启动可能有皮带轮哨声,热车了消失。
7.由于发动机原因,心动版隔音与否差距甚微。
变速箱:三菱的F5M41--具有扭矩容量大,传动效率高,振动和噪音低,维修方便、换档轻便等特点,由于采用了先进的双锥面等同步技术,使得换档操作非常轻便、可靠.要说一下,05年下半年以前,这个变速箱使用的是单锥面齿轮技术,所以这之前的变速箱1-2档比较难挂。之后全使用双锥面齿轮技术,所以挂档顺滑容易。
离合器:总共使用过三种:三菱、重庆大金、长春一东,三菱及大金都不错, 一东的不太稳定,有时出现起步抖动现象。现在装车的及可能是大金的居多。
采用液压离合,但试过FML的液压踏板过轻,脚感不如赛马及凌帅好。
4G18发动机
4G18发动机是三菱96年开发的,属于SOHC发动机。合资品牌的新车型很少有采用SOHC的设计。SOHC比DOHC发动机制造工艺和成本普遍低一些。4G18发动机在中国生产已有10年的历史,因其结构紧凑、功率大、省油,目前已经被很多国内自主车型争相使用.相对其他同类1.6L发动机而言,4G18发动机体积小,发动机舱内容易布置,符合轻量化要求,不仅降低了整车重量,并使整车的加速性和通过性得到提高。
其实仔细比较,我们并没有找到4G18动力太多技术优势,16气门单顶置凸轮轴(SOHC)的结构,让其{zd0}功率仅仅是73千瓦,{zd0}扭矩也不过是133-134牛米。这样的性能表现无论如何也达不到当前国内主流1.6L参数标准。但这台4G18除了技术成熟可靠性佳外,其{zd0}特色就是节油。因为具有三菱特有的MVV(垂直涡流稀薄燃烧)技术,混合气体在进气道隔板和纵涡控制活塞的共同作用下,在气缸内形成一个纵向垂直的涡流,使得汽缸内的混合气浓度能从内到外逐渐降低,再由ECU调节点火时间,使气缸内的火焰传播速度最快。通过这点来提高发动机热效率,降低燃油消耗。另外,4G18发动机的压缩比是9.5,处在比较低的范围内,所以能够较好的适应国内油品情况。这样给4G18发动机带来了极强的适应能力。
三菱技术的老机器,成本很低,国产的低端车型很多使用这两款发动机,这两款发动机技术比较成熟,维修保养的费用也比较便宜,属于一款很实惠的发动机。