汽车技术的发展.docx
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汽车技术的发展
汽车技术的发展
汽车产业已经成为当今世界社会与经济发展的支柱产业。
汽车产业的发展在很大程度上得益于汽车技术进步。
汽车诞生100多年来，涌现出了各种有关汽车的技术发明和专利，使汽车的面貌日新月异。
现代汽车，是现代技术发展的产物，同时也是现代技术发展的动力。
汽车技术的发展是人类文明史的见证。
汽车技术的进步，直接推动了一些行业的技术更新和技术改造。
各种专用汽车的发展，促进了煤炭、石油、电力、矿山、地质、林业、建筑等部门的现代化。
大型集装箱货运汽车，也改变了公路运输部门的面貌。
汽车的事故和污染，也推动了交通科学和环境科学的发展。
汽车工业还是首先带头应用最新技术的行业。
组合机床、自动生产线、柔性加工系统、机器人、全面质量管理等新技术、新工艺，都是在汽车工业最先得到推广和广泛应用的。
汽车工业的发展，不仅带动了相关工业的发展，而且也不断对相关工业提出新的要求，从而促进了相关工业的技术进步。
未来汽车的发展，还将推动各种高新技术和边缘学科的发展。
如材料科学、人机工程、电子技术、能源科学，以及汽车空气动力学、车辆土壤力学、汽车轻结构学、汽车轮胎学等等。
一、现代汽车技术的发展
1、汽车产品多样化时期汽车技术的发展
从汽车开始大批量生产至20世纪30年代末，汽车已成为社会生活中不可缺少的交通工具。
不仅是轿车，还有各种型式的客车、货车等都担负着重要的运输任务。
汽车开始追求外形、色彩的多样化以及乘坐的舒适性、操纵的便利性，使汽车产品和制造技术均逐渐成熟。
汽车发动机从单缸发展到V型8缸，提高了压缩比，使发动机输出功率增大。
燃油泵的发明与使用改善了发动机的供油情况，并使燃油箱移到汽车尾部。
气门和凸轮轴布置的改变也是发动机的重大技术改革。
蓄电池点火系统的应用，不但改善了发动机性能，同时也使得电灯、电喇叭、电气仪表，特别是起动电机有可能应用到汽车上。
同步器的应用是变速器结构的一项重大改革。
传动轴取代了早期的传动链条。
主减速器中螺旋伞齿轮和准双曲线齿轮的应用能适应高速平稳的运转并降低噪声。
低压充气轮胎提高了汽车对路面的附着性能和行驶安全性。
轮胎可靠性提高了，汽车就没有必要再携带两只备胎。
新式转向器和转向传动机构使汽车转弯变得轻巧灵活。
在20世纪30年代，各厂商都陆续采用了液压制动系统，此外，许多轿车都安装了独立悬架。
在车身技术方面同样也在不断进步，全钢车身取代了早期的木质结构。
大型钢板冲压技术和焊接技术的进步使得车身变得轻巧牢固。
承载式车身亦已广泛应用。
与此同时，前大灯、近光灯、闪光信号灯、尾灯、刮水器、夹层安全玻璃、暖气及除霜装置、后视镜、保险杠、行李箱等部件已被普遍采用。
为提高汽车车速和改善汽车的舒适性，汽车车身造型从马车车身发展到流线型车身。
二战后，由于社会经济基础的影响，欧洲汽车的设计思想开始与美国分道扬镳。
当时欧洲的经济处于恢复阶段，人民生活较俭朴，要求汽车尺寸紧凑和简朴实用，小排量轿车风靡欧洲；美国人民生活较富裕，石油价格较低，致使美国汽车设计追求尺寸宽松和表现气派。
美国汽车从内部设备到外部装饰都力求豪华气派，1958年和l959年可算是美国汽车装饰达到登峰造极的时期，有的汽车别出心裁地将尾翅横向伸出，大有把形式美凌驾于功能之上的趋势。
小巧精致趋于流线型造型的欧洲汽车在与大型华丽的美国轿车在竞争中屡屡获胜，表明汽车真正的美在于形体与线条的简朴与明晰，而不是随心所欲的浮夸和华丽饰件的堆砌。
2、注重节能、环保和安全时期汽车技术的发展
汽车在给人们带来方便的同时，也对人类社会产生了一些影响。
一方面，由于汽车保有量的增加，带来了严重的空气污染。
其中最明显的例子是在1943年9月美国洛杉矶市出现了浅蓝色、白色或紫色的烟雾，主要是汽车排放的NOX及HC进入大气后与大气中的氧气在阳光的作用下，进行连锁反应，形成臭氧、醛、过氧乙酰硝脂等有害物质。
这些有害物污染了大气，使人类患眼病、喉咙痛以致昏倒；使植物减产、树木枯死；使橡胶制品加速老化等。
据报导，在美国，车辆排放出的污染物占大气污染物总量的55%。
这些污染物包括CO、NOX、碳烟微粒等。
上述情况促使公众越来越注意环境保护问题。
因此，美国及有关各国都陆续制订了汽车排放法规，限制汽车排放物，而且法规的要求越来越严。
最早立法的是美国加利福尼亚州，规定1961年新车应装有防止曲轴箱窜气的装置。
1966年以后，又规定新车需符合CO、HC的排放浓度限值（七工况法）。
1968年，美国联邦政府采纳了加州法规，1971年又增加了对NOX的限制。
环保要求对汽车技术，特别是车用发动机的技术发展起了很大的推动作用。
曲轴箱强制通风系统（PCV）、废气再循环系统（EGR）、排气三元催化系统、二次空气喷射系统、燃油蒸发控制、分层燃烧系统、稀混合气燃烧系统等新措施和新技术不断推出，缓解了汽车排放对人类健康和环境的威胁。
另一方面，由于汽车车速的不断提高，交通事故日益严重，交通安全已经成为引起社会广泛关注的社会问题。
于是，各工业发达国家的政府，纷纷制定保证汽车交通安全的标准与法规。
这些安全法规迫使汽车在有关安全性能及其装置方面不断改善，如ABS电子控制防抱死制动系统、ASR驱动防滑系统、EDL电子差速锁、EBD电子制动力分配装置、ESP电子增稳系统、安全气囊及安全带等。
节能是汽车技术发展的永恒课题，为了降低高速行驶时的风阻，以通用汽车公司1952年制造的别克牌汽车为开端，出现了基于流体力学的真正的高速车型——鱼型车身。
但随着车速的不断提高，升力问题出现了。
高速时产生的气动升力不仅影响汽车的稳定性，而且影响汽车的可操纵性与安全性。
1963年司蒂倍克设计了称之为阿凡提的双座轿车，开始兼顾低风阻和高速安全性的楔型车时代，这种楔型造型很快被赛车广泛采用。
3、汽车产品的现代化标志
汽车产品现代化的标志体现在以下几方面：
（1）汽车产品的电子化
电子技术的迅速发展和电子计算机的微型化，使汽车有可能装备各种微处理器以及各种电子元件。
上个世纪70年代以来，汽车上出现了很多各种各样的电子产品，将一些传统的机械结构转变为性能优良、技术高精的机电一体化装置。
电子技术在汽车上的应用，可以满足日益严格的法规要求，适应顾客对汽车使用的方便性、舒适性、高效性及经济性的要求。
随着汽车对电子技术的依赖性越来越大，电子技术成为汽车不可缺少的一部分。
由于电子信息技术的发展，以及近年来嵌入式系统、局域网（ControllerAreaNetwork，CAN）和数据总线（DataBus，DB）技术的成熟，汽车电子控制系统的集成成为汽车技术发展的必然趋势。
原先单一项目控制的燃油喷射控制、点火控制、排放控制、自动变速控制等，发展成为多功能的集成控制系统。
如：
发动机的电子控制技术是从控制点火时刻开始的，20世纪90年代初发展到汽油喷射、点火控制、排放控制等多项内容复合的发动机集中控制系统；20世纪末又将发动机控制、驱动防滑控制系统等复合，成为动力控制系统或牵引控制系统（TractionControlSystem，TCS）。
传感技术和计算机技术的发展，加快了汽车的智能化进程。
智能汽车导航系统集合了嵌入式计算机、彩色显示器和卫星定位系统（GPS）等技术。
网络化是未来汽车的必然选择，集发动机控制、底盘控制、车身控制，以及安全、通信、娱乐等于一体的网络汽车的出现也是指日可待。
（2）汽车整车的轻量化
整车轻量化除了运用先进的设计方法使汽车尺寸紧凑和结构合理外，更重要的是采用了新型材料。
现代汽车上所采用的新材料主要是工程塑料、轻质铝合金、高强度合金钢等。
近20年来工程塑料在汽车上的用量迅速增长。
1969年平均每辆轿车上塑料用量大约10kg。
现在，国外大多数轿车上的用量已超过100kg，其中在车身上应用最广。
塑料零部件的最大优点是重量轻，此外还有易于成型和着色、减小噪声、隔热、绝缘、耐腐蚀、耐冲击（安全性好）等优点。
按照不同的使用要求，工程塑料可制成各种尺寸和形状以及不同密度（硬质、半硬或软质）的零件。
在我国汽车工业用量最多的塑料依次是：
聚丙烯、聚氨脂、ABS（丙烯脂?
丁二烯?
苯乙烯共聚物）、玻璃纤维增强塑料、聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等。
轻质铝合金己广泛地应用于各种汽车的零部件，如发动机活塞、气缸盖、气缸体、飞轮壳、变速器壳体、轮辐、货车货箱等。
近年来在轿车车身上采用铝制的零部件亦逐渐增多，主要用于不承载的安装件——发动机罩、行李箱盖、车门、前冀子板、活动车顶等。
铝制的车身板件虽然比钢制的厚一些，但仍能大大减轻重量。
例如，德国大众汽车公司的研究表明，高尔夫轿车以铝代钢可使车门、发动机罩、前冀子板等部件减重51%~55%。
减小车身钢板厚度是现代轿车轻量化的重要措施。
例如，原来厚度为1mm的车身板件改用厚度为0.8mm的板料制造。
就可减重20%。
研制新型高强度合金钢板，改善热处理措施，采用双面镀锌等方法提高板件的强度和防锈能力，就有可能在保证车身的性能的前提下减小车身零件的厚度。
（3）汽车结构的变革
汽车发动机的结构变革主要目的是提高发动机工作效率、降低燃油消耗和减少污染。
在一些新型的发动机上采用汽油缸内喷射技术，可变配气相位及可变进气道技术，可燃混合气稀薄燃烧技术，柴油机电控技术及共轨技术，废气涡轮增压装置等，使发动机的结构发生了变化。
尺寸较小的普及型轿车亦广泛地采用5档变速器。
先进的轮胎结构主要表现在子午线化、扁平化和无内胎化方面。
子午线轮胎在1948年由法国米其林轮胎公司首先推出。
这种结构的特点是轮胎帘布层的帘线方向与普通斜交胎不同，具有滚动阻力小、附着力强、弹性好（乘用舒适）、胎面耐磨、节约燃料等许多优点，因而迅速获得推广。
先进车身结构的主要特征是较低的空气阻力系数。
在20世纪70年代的车身造型主流是大曲面与急剧的转折相呼应，构成线型挺拔的方基调的外形，但近年来推出的新车型己越出方基凋的格局而把车身拐角削得更圆滑以便获得更低的空气阻力系数。
目前。
许多厂商已着手计划将下—代新车的空气阻力系数降到0.30以下，甚至降到0.25左右，意味着车身各个曲面的转折过渡将变得更加连贯光顺。
当然，这里所列举的只是近年来涌现出的大量新颖结构的一部分，只是最有代表性的例子，但已足以说明现代化结构已使汽车面貌焕然一新。
二、现代汽车技术发展方向
要使汽车达到越来越严格的汽车排放法规和汽车交通安全的标准与法规，现代汽车应该是对环境有利的（即低排放或零排放）；能更好的利用有限的能源与资源（降低油耗，减少用材，车辆报废后所用材料能再生）；在汽车中能非常方便地与外界沟通信息；行驶安全、能避免碰撞，即汽车围绕安全、节能、环保和舒适发展。
1、安全可靠
在科学技术较发达的今天，未能制造出理想的安全汽车。
全世界每年居高不下的汽车事故数和伤亡人数显示出安全问题不容忽视并急待解决。
因此，各国都投人大量的人力物力对此进行不遗余力的研究。
汽车的安全性可分为主动安全性和被动安个性两个方面。
主动安全措施可提高汽车回避事故的能力，例如改善驾驶员的视认性和操作条件，改善灯光照明，提高轮胎性能、制动性能和操纵稳定性，采用车载微波雷达（或激光雷达）和计算机对汽车自动操纵等等。
被动安全措施可减轻事故的后果，例如改善保险扛和车身防撞结构，采用安全带、安全气囊、安全玻璃、吸能转向系统等防护装置。
（1）主动安全
1）汽车防抱死制动系统（ABS）
现代汽车大量安装防抱死制动系统，简称ABS（Anti—lockBrakingSystem）。
ABS最初用于飞机。
20世纪40年代末，ABS在飞机上应用，以后ABS成为飞机上的标准件。
但这种采用真空管的ABS在汽车上应用则性能达不到要求，加之其体积大、成本高等缺点，因此在汽车上的实用意义不大。
1971年，德国博世公司首次推出了电子ABS，并从开始的集成电路控制，发展为用微机控制。
从此，ABS在汽车上的应用得以迅速的发展，其控制形式也从二轮防抱死控制发展为四轮防抱死控制。
现在，ABS作为汽车的主动安全装置，已成为汽车上的标准装备或选装装备。
在汽车制动时，随着制动强度增大，原先滚动的车轮有可能完全停止转动（抱死），此时汽车仍以较大的惯性向前冲而车轮在地面上滑移。
在车轮完全打滑的情况下，车轮对地面的附着性能大大下降，汽车的制动距离增大，而且汽车有失控的危险（图1）。
制动防抱死系统就是在制动过程中防止车轮被制动抱死，研究表明，在车轮滑移率为15%～20%时制动效果最佳。
防抱死制动系统是在普通制动系统的基础上，配置了防止车轮抱死的电子控制系统，一般由车轮速度传感器、电子控制单元和液压调节器组成，如图2所示。
图2防抱死电子控制系统的组成部件
防抱死电子控制系统由传感器监测汽车制动时车轮是否抱死，电子控制单元计算出汽车速度、车轮周缘的线速度及车轮的滑移率。
在车轮不会被抱死的普通制动过程中，电子控制单元无控制信号输出，汽车的制动力完全由驾驶员踩在制动踏板上的力量来控制。
在车轮会被抱死（如紧急制动或是在松滑路面行驶中制动）的情况上，电控单元就会根据传感器反映制动车轮抱死情况的信号迅速作出反应，及时输出控制信号，通过执行机构（制动压力调节器）对制动器的制动力进行调整，使车轮不被抱死。
2）汽车驱动防滑转系统（ASR）
汽车驱动防滑转系统（AntiSlipRegulation，或AccelerationSlipRegulation，简称ASR）的作用是防止汽车在起步、加速和滑溜路面上行驶时驱动轮滑转，特别是要防止汽车在非对称路面（两侧车轮路面不一致）或在转弯时驱动轮的滑转，以保持汽车的方向稳定性、操纵性，并维持最佳驱动力。
例如，驾驶员正在转换车道并加速超车时，如果驱动轮滑转，则汽车根本不按驾驶员的意愿更换车道，而留在原车道上并可能撞到前面的汽车上（图3）。
又例如，汽车在转弯时，如果驱动力超过附着力，则汽车可能不转弯而滑出路面。
汽车驱动防滑转系统是当驱动车轮出现滑转时，通过控制发动机的动力输出或对滑转车轮施以制动力来抑制驱动轮的滑转，以避免汽车牵引力和行驶稳定性的下降。
这种防滑转系统也被称为牵引力控制（TractionContro1System）系统，简称TRC。
3）电控稳定程序（ESP）
汽车转向行驶时，只有各车轮从地面获得适当的横向力，汽车才能按照驾驶员的意图进行转向行驶。
汽车在转向行驶过程中产生离心力，当前轮承受的离心力超过其横向附着力时，前轮就会向外侧滑，使汽车产生不足转向。
当后轮承受的离心力超过其横向附着力时，后轮就会向外侧滑，使汽车产生过度转向。
同样，在转向车轮偏转相同角度的情况下，汽车在附着系数较高的路面行驶时，汽车会出现转向过度现象。
汽车在附着系数较低的路面行驶时，汽车会出现转向不足现象。
如图4所示。
在转向行驶过程中出现不足转向或过度转向都会影响汽车的方向稳定性，在防抱死制动控制系统和驱动防滑控制系统的基础上，发展了ESP（ElectronicStabilityProgram，又称汽车动态控制系统），使汽车在各种行驶状态和道路条件下都能保持良好的方向稳定性。
它是l994年奔驰汽车公司首先推出的汽车主动安全系统。
ESP能够识别车辆不稳定状态（图5），并通过对制动系统、发动机管理系统和变速箱管理系统实施控制，从而有针对性地弥补车辆滑动。
但是，ESP提供的主动安全性是有限的，不能利用其进行冒险驾驶。
全神贯注地驾驶，注意路牌和交通警示，是驾驶员的首要职责。
图4汽车转向情况
a）过多转向b）过度转向
4）自适应定速巡航控制系统
自适应定速巡航控制系统（速度控制系统或自动驾驶系统）是为减轻驾驶员劳动强度，提高行驶舒适性，保证汽车和发动机都能在有利速度范围内运行的自动控制装置。
在公路长途行车时，驾驶员会有单调乏味的感觉而难以便注意力集中，此时可开启巡航控制系统协助驾驶。
巡航控制系统在飞机上应用，显示出了它的无可比拟的优点。
上个世纪50年代末，巡航控制系统开始用于汽车，并很快受到青睐，所以目前在美、日、德、法、意等汽车大国发展、普及很快，尤其是近几年来世界各国高速公路的通车里程增多，扩大了汽车巡航控制系统大显身手的空间，因此巡航控制系统在汽车上的应用也越来越多。
（2）被动安全
1）安全带
安全带是汽车最重要的被动安全设备之一，在发生碰撞事故时，它是阻止乘员在驾驶舱内移动的主要手段。
系上安全带能防止乘员在碰撞中被甩出车外，同时也将车厢内发生二次碰撞的机会减至最小，可大幅度减少汽车碰撞事故的伤亡率。
目前广泛采用预紧式安全带，可在碰撞达到一定强度时，启动预紧器，带动锁扣回缩或卷收器回转，使得安全带缩短一定距离，有效消除间隙，提高安全带的作用。
预紧式安全带是在三点式安全带的基础上增加预紧器构成的。
预紧器可以与锁扣结合在一起（锁扣预紧器），也可以与卷收器结合在一起（卷收器预紧器）。
预紧式安全带与机械三点式安全带不同之处在于，在汽车发生猛烈撞击后能够更快速反应，紧紧地将人扣在座位上。
锁扣预紧器（图6）：
使用火药作为动力。
锁扣上面与织带相连，下面由钢丝绳与预紧器内的活塞相连。
发生碰撞时，通过点火设备点爆安装在预紧器上的火药，火药燃烧产生气体充入气室内。
活塞在气体的压力下向右移动，通过钢丝绳将锁扣向下拉回约80mm，消除安全带与乘员间的间隙。
在活塞中安装有钢球，使得活塞只能向右移动，防止在安全带的拉力下活塞向左移动。
图6锁扣预紧器
图7卷收器预紧器
卷收器预紧器（图7）：
安装在卷收器的侧面，使用火药作为动力。
发生事故时，点燃火药，推动齿条移动，从而带动卷收器回卷。
2）安全气囊
安全气囊（SupplementalRestraintSystem，简称SRS），也称辅助乘员保护系统，是汽车的一种被动安全保护装置。
安全气囊在汽车遭到碰撞而急剧减速时迅速膨胀，成为一个缓冲垫，让乘员扑在气囊上。
通过气囊的排气节流阻尼吸收乘员的动能，使猛烈的车内碰撞得以缓冲，以达到保护乘员的目的。
日本、美国、德国等汽车大国在2001年，已把安全带和安全气囊定为轿车上不可缺少的装备。
安全气囊的保护作用是十分显著的。
据美国官方公布的数字，1986年至1997年2月15日，安全气囊共挽救了1828人的生命（1639名司机，189名乘员）。
安全气囊同时也有副作用。
在上述时间段内，气囊造成38名儿童、21名司机、2个乘员死亡，这主要发生在低速碰撞情况下。
造成死亡的原因有如下几种：
儿童及儿童座椅靠近气囊；碰撞前的制动使得儿童更加靠近气囊。
气囊造成的伤害主要在头和颈部。
气囊的形式有两种：
一种体积比较大，即使乘客不系安全带也能起到良好的保护作用，主要在美国市场，因为美国法规对安全带的佩戴没有强制性；一种体积较小，与安全带配合使用，是将安全气囊与三点式安全带共同组成一个乘员保护系统使之达到最佳的乘员保护效果。
这种气囊主要在欧洲市场应用，因为欧洲对安全带的佩戴有强制性要求。
在汽车前部碰撞时，传感器感受汽车碰撞强度并将其传给电子控制单元，控制单元进行判断并在适当时机发出点火信号触发气体发生器，气体发生器点火后迅速（在0.05s的时间内）产生大量气体，充满转向盘中部的气囊从而防止驾驶员撞到前面的物体上（图8），从而达到保护乘员生命安全的目的。
有的汽车有两个气囊，一个折叠在转向盘中部，保护驾驶员；另一个折叠在仪表板内，保护驾驶员边上的乘客。
近年来一些新式轿车还增添了侧面气囊装置以便在汽车侧面受撞击时保护乘员。
安全气囊的引爆时间是根据汽车撞击力度和角度而定。
每家汽车公司设计的引爆临界数值也不完全相同。
比如，要引爆福特汽车公司所设计的安全气囊，汽车必须以每小时23公里的速度撞击一固定障碍物，或以每小时45公里以上的速度撞击同样重量的可移动物体或可停住的汽车。
安全气囊要正常工作，确定气囊是否引爆，除了速度之外，还有撞击的角度。
只有在正面和正面30度角内发生的撞击才会引爆气囊，而后面或侧面撞击，气囊是不起作用的。
2、环境保护
控制汽车排放污染的措施，应从内燃机的结构改进着手，即进行机内净化。
机内净化就是改善可燃混合气的品质和燃烧状况，抑制有害气体的产生，使排气中的有害成分减至最少。
另外，实行机外净化，用设置在发动机外部的附加装置使排出的废气净化后再排入大气。
（1）汽油缸内喷射
汽油直接喷射（Gasolinedirectinjection，缩写为GDI）就是指直接往气缸内喷射汽油（图9）。
而间接喷射的含义在汽油机是指喷在进气门前或节气门前，在柴油机中则指喷在涡流式燃烧室或预燃式燃烧室中。
缸内喷射早在20世纪30年代就已出现在德国。
由戴姆勒—奔驰和博士公司合作开发并于1937年投入批量生产的德国第一台汽油喷射航空发动机DB601A型发动机就是汽油直接喷射发动机。
由于汽油在进气后期喷入气缸，使缸内充气得到冷却，提高了体积效率，减少了炽热点火倾向和爆震倾向；有可能利用纯空气扫气，减少了由于燃油进入排气道带来的损失；同时，直接喷射容易造成充量分层，便于实现稀薄燃烧。
但是，如果汽油喷到气缸壁上，便会造成积碳，增加HC排放，还可能进入油底壳稀释机油；此外若汽油在压缩开始后喷入气缸则要求较高的喷油压力，喷油越推迟，充量受压缩的程度越高，要求的喷射压力越高；最后，由于至少要推迟到开始进气后才喷油，所以混合气生成的时间就短了，特别是全负荷时喷油量大，喷油持续时间长，喷油结束迟，混合气生成不良，容易冒黑烟。
图9汽油缸内喷射
从20世纪50年代以来，缸内汽油直接喷射逐渐被汽油间接喷射所取代。
1954年，第一辆四冲程汽油喷射发动机的轿车诞生了，它就是奔驰300SL，雾状燃油直接喷入进气歧管。
自从单点和多点喷射技术在上个世纪80年代普遍使用以来，汽油喷射技术的改进都在进气系统上：
2、3、4、5气门，可变进气道，可变气门升程及正时等，而没有实现汽油的缸内喷射。
近年来，为了节油和减少CO2排放，重新转向GDI。
继MITSUBISHI（三菱公司）率先于1995年6月在上海国际汽车展览会上推出刚刚在同年5月获得专利的新型GDI发动机，并于1996年投放日本市场之后，许多世界著名的大公司也投入巨资开发和研制GDI发动机。
FSI是FuelStratifiedInjection的缩写，意指燃油分层喷射（图10）。
燃油分层喷射技术是发动机稀燃技术的一种。
稀燃就是发动机混合气中的汽油含量低，汽油与空气之比可达1：
25以上。
缸内直喷通过均匀燃烧和分层燃烧，实现高负荷、尤其是低负荷下的燃油消耗降低，动力提高。
在部分负荷下，汽车行驶在市内其燃油消耗也降低了。
图10奥迪FSI发动机
2001年7月奥迪R8在勒芒24小时耐力赛上获胜，它的发动机为双增压V8FSI直喷发动机。
直喷发动机不仅动力性好（领先一圈），而且燃油经济性好（加油时间延长，节省燃油8%）。
不仅是这些，R8车手认为发动机动力反映敏捷且非常到位。
（2）可变配气相位及可变进气道
气门开启相位、气门开启持续角度（指气门保持升起持续的曲轴转角）和气门升程这三个特性参数对发动机的性能、油耗和排放有重要影响。
通常将气门开启相位和气门开启持续角度统称为气门正时。
随着发动机负荷和转角的改变，这三个特性参数（特别是进气门开启相位和开启持续角度）的最佳选择是根本不同的。
宝马新一代豪华轿车745i和735i所用的发动机是新式的进气系统参数可调式V8发动机。
该发动机进排气系统的三个主要参数（排气阀开启时间、进气阀升程和进气道长度）都可随发动机工况的改变而自动调节。
其中，进气道长度可调技术为世界首创。
为了提高标定功率，要提早开启、推迟关闭进气门，并提高进气门升程；为了提高低速扭矩，要提早关闭进气门；为了改善起动性能并提高怠速稳定性，则要推迟开启进气门，减小气门叠开。
在传统的发动机中，由于这三个特性参数在运行过程中不能改变，所以只能根据对性能要求的不同侧重点进行折中，因而不可能在各种情况下达到最佳性能。
将气门正时设计成满足高速全负荷工况，获得良好的动力性，就不能满足低速工况经济性与排放的要求。
换而言之，固定的气门正时只能设计成对某一个转速或狭小的转速范围
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