FSI是Fuel Stratified Injection的英文縮寫，意指燃油分層噴射。燃油分層噴射技術是電噴發動機利用電子晶片經過計算分析精確控制噴射量進入氣缸燃燒，以提高發動機混和燃油比例，進而提高發動機效率的一種技術。 與傳統發動機相比，以FSI為基礎製作的發動機動態回響好、功率和扭矩可以同時提升、燃油消耗低。
基本介紹
- 中文名：燃油分層噴射
- 外文名：Fuel Stratified Injection
- 縮寫： FSI
- 領域：汽車發動機
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其他
傳統的汽油發動機是通過ECU採集曲軸信號盤和凸輪軸位置以及發動機各相關數據從而控制噴油嘴將汽油噴入進氣歧管。汽油在歧管內開始混合，然後再進入到汽缸中燃燒。空氣跟汽油的最佳混合比是14.7比1（也叫理論空燃比），傳統發動機由於汽油跟空氣是在進氣歧管內混合，所以必須達到理論空燃比才能獲得較好的動力性和經濟性。但由於噴油嘴離燃燒室有一定的距離，汽油同空氣的混合情況受進氣氣流和氣門開關的影響較大，並且微小的油顆粒會吸附在管道壁上，這就的理論空燃比很難達到，這是傳統發動機很難解決的一個技術問題。
把燃油直接噴射到汽缸中就可以解決這一難題。直噴式汽油發動機採用類似於柴油發動機的供油技術，通過一個高壓油泵泵提供所需的100bar以上的壓力，將汽油提供給位於汽缸內的電磁燃油噴嘴。然後通過電腦控制噴射器將燃料在最恰當的時間直接注入燃燒室，通過對燃燒室內部形狀的設計，讓混合氣能產生較強的渦流使空氣和汽油充分混合。然後使火花塞周圍區域能有較濃的混合氣，其他周邊區域有較稀的混合氣，保證了在順利點火的情況下儘可能的實現稀薄燃燒。
FSI發動機示意圖
FSI發動機示意圖如右圖所示，高壓噴油嘴是直接向氣缸內噴射燃油的。而傳統發動機的噴油嘴則安排在了進氣道中。這就是缸內直噴的最明顯特徵。
效果
FSI發動機產生的效果可以從奧迪公司公布的發動機指標看出來。以3.2升FSI和4.2升FSI為例，對比的機型分別是以前的3.0升和4.2升汽油機。功率上，3.2升FSI發動機是257馬力，比原機型的218馬力提升了39馬力，4.2升FSI發動機的350馬力比原機型的235馬力提升了115馬力；在最大扭矩上，是3.2升FSI的330牛米對原機型的290牛米，4.2升FSI的440對原機型的420牛米。
技術發展
TFSI
TFSI（渦輪增壓燃油分層噴射發動機），這個比FSI多出來的T字代表的則是渦輪增壓（Turbocharger），而發動機本身也的確是在FSI發動機的基礎上增加了一個渦輪增壓器。渦輪增壓是利用發動機排出的高溫高壓的廢氣推動渦輪高速轉動，再帶動進氣渦輪壓縮進氣，提高空氣密度，同時電腦控制增大噴油量，配合高密度的進氣，因此可以在排量不變的條件下提高發動機工作效率。
由於渦輪增壓器是靠排氣推動的，因此在發動機轉速低時渦輪並不工作。但在這個時候渦輪還是轉動的，只是排氣壓力不夠，達不到增大進氣壓力的效果。隨著轉速的上升（約1500轉或以上），排氣壓力逐漸加大渦輪就進入了正常的工作狀態，達到增壓的目的和效果。
但是，當轉速接近額定的時候（約5000轉或以上），發動機本身的內壓超過了排氣壓力，這時的渦輪同樣是不工作的。實際上發動機的一般工作區間正在1500－5000內，所以渦輪增壓以它優越的經濟性和動力性得到了眾多用戶的認可。不過怎么說還是有點缺陷，這兩個區間的動力缺失如何解決呢，高轉速我們可以換個大點的渦輪，可是低轉速的動力空擋也會同時加大。很自然的一款無可挑剔的發動機應運而生，TSI把所有問題解決的更巧妙更能打動人心。
TSI
TSI（渦輪機械增壓燃油分層噴射發動機）的設計非常巧妙，它實際上是把一個渦輪增壓器(Turbocharger)和機械增壓器(Supercharger)一起裝到一台發動機裡面。TSI中的T不是指Turbocharger而是Twincharger（雙增壓）的意思。上文我們講到渦輪增壓發動機在較低和較高轉速時都有一個動力的空擋，為了進一步提高發動機的效率，增加一個機械增壓裝置，並讓它在低轉速時加大進氣壓力。而渦輪增壓器的尺寸可以再大一些，去彌補高轉速時的動力空擋，從而達到一個從低到高轉速的全段優異動力表現。
另外，渦輪增壓器由於廢氣渦輪的慣性，會有發動機相應的遲滯現象。而機械增壓器則是由發動機轉軸直接帶動，能夠隨著發動機轉速變化而迅速且線性地改變轉速。2005年，大眾1.4升直噴汽油發動機首先搭載了這套系統，它的最大功率達到了驚人的170馬力。（國產1.8T發動機的最大功率也才150馬力）。
需要注意的是，一汽-大眾和上海大眾對他們的1.4TFSI和1.8TFSI發動機的稱呼，二者都稱為1.4TSI和1.8TSI。廠商為了避免大家對TFSI簡稱TSI產生異議，他們對此解釋為：“因為一貫體系中我們一般採用3個字作為發動機特有技術的稱呼，所以這次我們把TFSI簡稱為TSI，其中T代表渦輪增壓，SI代表直噴技術”。國產邁騰、速騰等車型最新的TSI發動機實際上跟前面說到的TSI並不是一回事。邁騰1.8TSI和即將搭載在速騰身上的1.4TSI發動機實際上去掉了機械增壓和燃油分層技術。當然，這也是國產化之後出於油品和成本問題的考慮。
技術詳解
理論上，FSI發動機有至少兩種燃燒模式：分層燃燒和均質燃燒，有人還把均質燃燒模式細分為均質稀燃模式和均質燃燒模式。從FSI所代表的Fuel Stratified Injection含義上看，分層燃燒應該是FSI發動機的精髓與特點，不過也可以理解為它的研發起點和基礎。
分層燃燒
分層燃燒的好處在於熱效率高、節流損失少、有限的燃料儘可能多地轉化成工作能量。分層燃燒模式下節氣門不完全打開，保證進氣管內有一定真空度（可以控制廢氣再循環和碳罐等裝置）。這時，發動機的扭矩大小取決於噴油量，與進氣量和點火提前角關係不大。
分層燃燒模式在進氣過程中節氣門開度相對較大，減少了一部分節流損失。進氣過程中的關鍵是進氣歧管中安置一翻版，翻版向上開啟（原理性質，實際機型可能有所不同）封住下進氣歧管，讓進氣加速通過，與ω形活塞頂配合，相成進氣渦旋。
分層燃燒時噴油時間在上止點前60°至上止點前45°，噴射時刻對混合氣的形成有很大影響，燃油被噴射在活塞頂的凹坑內，噴出的燃油與渦旋進氣結合形成混合氣。混合氣形成發生在曲軸轉角40°至50°範圍內，如果小於這個範圍，混合氣無法點燃，若大於，就變成均質狀態了。分層燃燒的空燃比一般在1.6-3之間。
點火時，只有火花塞周圍混合狀態較好的氣體被點燃，這時周圍的新鮮空氣以及來自廢氣再循環的氣體形成了很好的隔熱保護，減少了缸臂散熱，提升了熱效率。點火時刻的控制也很重要，它只在壓縮過程終了的一個很窄的範圍內。
均質稀燃
均質稀燃模式混合氣形成時間長，燃燒均勻，通過精確控制噴油，可以達到較低的混合氣濃度。均質稀燃的點火時間選擇範圍寬泛，有很好的燃油經濟性。
㊣ 均質稀燃與分層燃燒的進氣過程相同，油氣混合時間加長，形成均質混合氣。燃燒發生在整個燃燒室內，對點火時間的要求沒分層燃燒那么嚴格。均質稀燃的空燃比大於1。
均質燃燒
均質燃燒則能充分發揮動態回響好，扭矩和功率高的特點。均質燃燒進氣過程中節氣門位置由油門踏板決定，進氣歧管中的翻版位置視不同情況而定。當中等負荷時，翻版依然是關閉的，有利於形成強烈的進氣旋流，利於混合氣的形成與霧化。當高速大負荷時，翻版打開，增大進氣量，讓更多的空氣參與燃燒。均質燃燒的噴油、混合氣形成與燃燒和均質稀燃模式基本一樣。均質燃燒情況下空燃比小於或等於1。
小結
以上三種燃燒狀態是FSI發動機特有的燃燒控制模式，但其中有些方面還停留在理論優勢方面。奧迪在全球發布的FSI發動機還都採用均質燃燒模式，這不是說分層燃燒不可實現，而只是說分層燃燒實施的成本或時機還不成熟。主要表現在分層燃燒用稀混合氣，提高了缸內溫度也提高了氮氧化物這樣的有害排放物。對於稀混合氣，普通的三元催化器很難把氮氧化物轉換乾淨，那么需要額外的降低氮氧化物的催化轉換器，無疑加重了空間和成本的負擔。另外，現階段高硫含量的汽油對此催化器損害很大，因此還有改造煉油設備，提升燃油品質的成本。
沒有了分層燃燒會不會讓FSI發動機的原有優勢蕩然無存？答案是否定的。即使沒有套用分層燃燒，FSI發動機還有能提升壓縮比，降低燃燒殘油量的特點。FSI發動機採用缸內直噴，汽油在缸內蒸發產生內部冷卻效果，這樣就降低了爆震的可能性，可適當提升壓縮比。而進氣渦旋與氣門正時的配合能使沒燃燒的殘油得到良好的再利用。這樣，FSI發動機仍能在提高動力，降低油耗方面有較大的作為。
其他含義
FlightSafety International:位於美國佛羅里達州的一家航校，中國多家航空公司在此培訓飛行學員
TNT的燃油附加費 FSI = fuel surcharge index
流體與結構物的相互作用 FSI = Fluid and Structure Interaction
fsi 游離矽（碳化矽材料一般含有游離矽fsi和游離碳fc）
Financial securities and insurance 金融證券保險業
CMOS圖像感測器的一種 FSI：Front Side Illumination 前照式CMOS圖像感測器
FSI-Foreign Service Institute 外國服務機構，提供了全世界多種語言的線上學習課程
