3．均质空燃混合汽工作模式（均匀燃烧）

    在均质空燃混合汽工作模式中，要精确计量喷射的燃油量，以保证空燃混合汽的化学当量比为14.7：1，发动机在进气行程喷射燃油，以便有充分的时间使燃油和空气完全、均匀混合。在全负荷时为保护三元催化转换器或提高功率，发动机应在工作脉谱图稍许富油（λ＜1）部分工作。由于可利用整个燃烧室，在要求大扭矩时，发动机应在均质空燃混合汽工作模式下工作。因为在均质化学当量空燃混合汽工作模式时原始有害物排放低，而且它们可在三元催化转换器中完全转换。汽油直接喷射的均质空燃混合汽燃烧，在很大程度上与进气管燃油喷射的均质空燃混合汽燃烧相当。在防爆燃的均质空燃混合汽工作模式下，鉴于分层空燃混合汽可阻止爆燃的事实，在全负荷为避免爆燃，在需要时可采用双汽油喷射措施而不用延迟点火措施。但更有利的点火正时能得到更高的发动机扭矩。雷克萨斯的4GR-FSE发动机进气行程中，燃油在进排气上止点后80°曲轴转角附近进行缸内喷射，过早的喷射容易撞击活塞表面，而过晚的喷射又不利于油气充分混合，因此喷油时刻和喷油持续期视不同的工况和喷射压力而定。油束喷射后受到周围气流作用而不断雾化混合。由于直喷式喷油器通常采用较高的喷射压力，油束出口速度大，贯穿能力强，有利于燃油雾化，但其大的喷雾贯穿距也容易发生液滴撞击汽缸壁面或活塞顶面，造成对缸壁的机油稀释或者HC排放增加，因此在燃油系统设计通常保证缸内形成强的滚流避免喷雾碰壁。进气门开启期间缸内形成顺时针方向旋转的滚流，而燃油从进气侧与缸壁成一定角度（约45°）喷出。在滚流的作用下，油束被卷向进气侧缸内壁，从而防止燃油液滴直接撞击排气侧汽缸壁造成机油稀释。同时在滚流作用下促使燃油更大范围的在缸内分布，加快气化以及与空气混合速度。到进气下止点时，缸内空燃混合汽浓度呈现进气侧和活塞顶较浓，排气侧和燃烧室顶较稀的分布。进气门关闭后活塞上行压缩，燃油与空气仍在滚流的作用下在缸内绕顺时针方向旋转并不断趋于宏观均匀。随着活塞继续压缩，缸内滚流被压扁、破碎，最终形成湍流，而湍流促进了燃油与空气的微观混合。在点火时刻前，缸内形成基本均匀的理论空燃比混合汽，如图6所示。

 

4.4GR-FSE发动机的电子SCV（涡流控制阀）系统运行

    电子scv系统主要由涡流控制阀、scv位置传感器、scv执行器和发动机ECU组成。电子scv系统根据发动机状况关闭汽缸两个独立进气口中的一个。关闭可最佳控制燃烧室中气流的进气口，以提高进气和燃烧效率，从而降低燃油消耗。scv系统内置于进气歧管，如图7所示。