P-DI发动机混合喷射系统介绍

P-DI发动机是一个既包含低压喷油系统（进气道喷油）又包含高压喷油系统（缸内直喷）的发动机，如下图1。

图1. P-DI系统示意图

P-DI系统的优势

从图2不难看出，P-DI发动机的喷油模式选择更加灵活，可实现纯PFI喷射，纯GDI喷射以及PFI＋GDI混合喷射三种燃油喷射模式，同时混合喷射的比例也可进行调整。相对于单一喷油系统而言，拥有两套喷油系统的P-DI发动机可以最大限度地发挥PFI在均质混合气形成及GDI大负荷燃油雾化的缸内冷却效应等优势，同时可一定程度地规避PFI大负荷时爆震带来的混合气加浓并且可降低缸内喷油引起的湿壁效应，改善混合气质量，降低PN排放，为满足严苛法规要求提供有力保障。

图2. P-DI发动机喷油模式

图3为某P-DI发动机PFI模式与GDI模式PN排放在不同负荷下的对比结果。可以看到：在中小负荷下，PFI模式的PN排放值明显低于GDI模式，随着负荷的增加，PFI为抑制爆震不得不推迟点火角甚至加浓混合气，进而导致PN排放恶化。对P-DI系统而言，可以根据不同发动机工作区域的PFI与GDI相对优劣程度，择优选择低排放的喷油模式。

图3. 某P-DI发动机PFI模式与GDI模式PN排放对比

除了可以充分利用GDI和PFI各自优势外，P-DI系统还可以针对发动机某些特定工况引入新的优化思路。比如，在催化器加热模式下，P-DI发动机可以利用PFI喷射形成均匀的混合气，同时在临近点火时刻，通过GDI喷射很少量的燃油，使之在火花塞附近形成一小股较浓混合气，这种燃油喷射模式一定程度地借鉴了均质分层燃烧概念，可在保障燃烧稳定性的同时进一步推迟点火角，提高排气温度，实现催化器的快速起燃。需要说明的是，博世（BOSCH）高压喷油器短时精确控制功能（CVO）保证了上述概念中点火时刻高压喷油器的微小喷油量的精确控制。

除此之外，P-DI发动机相对PFI发动机和GDI发动机在其他多个发动机性能上均有明显优势。P-DI发动机相对纯进气道喷油（PFI）发动机和纯缸内直喷（GDI）发动机在其他性能表现对比对比如下表1：

表1. PFI、 GDI、P-DI发动机性能对比

可以看到，除了在PN排放和催化器加热上表现突出外，P-DI系统在减少机油稀释，降低怠速噪声以及降低系统对高压油泵及喷油器流量需求等方面仍有超出纯PFI和纯GDI发动机的优势。但是由于额外多出了一套喷油系统，P-DI发动机在满足蒸发排放上的压力也相对其他两种发动机有所增加，也不可避免的带来匹配及诊断等方面的工作量。

P-DI发动机管理系统

P-DI发动机的管理系统也正因如此而变得较为复杂。从下图4中可以看出，相对普通的PFI和GDI 发动机，P-DI发动机的空气、点火、燃油、扭矩、排气、诊断、监控等多个子系统相关模块均会受到影响，尤其在喷射策略选择、燃油量计算、喷射模式切换过程的燃油补偿、油压控制、模式切换时的扭矩平顺以及诊断、监控等方面的控制均需要进行针对性的功能开发或升级。

图4. P-DI系统需要升级的功能包