它可能是目前比直喷更好的燃油喷射技术!

说起发动机喷射系统新技术,相信许多人会提到缸内直喷技术。确实,缸内直喷技术的出现在很大程度上解决了歧管喷射的不足,实现了歧管喷射难以达到的燃烧效率。除了在油耗上有显著降低之外,动力性能也有一定程度的提升。可是随着时间的积累缸内直喷却显现出很多问题出来,比如积碳严重,氮氧化合物超标等。那么有没有一种技术既能拥有缸内直喷的高效,又能减少积碳的形成呢?跟着车叔来寻找答案吧。

它可能是目前比直喷更好的燃油喷射技术!

初识缸内直喷

燃油喷射系统的作用,简单来说就是根据发动机运转工况的需求,来向发动机供给一定数量的、雾化良好的燃油,以便与空气混合形成可燃混合气,继而燃烧、做功。从最早的化油器供油方式,到后来的单点喷射,再到持续至今的歧管喷射,我们可以发现:汽油供给的位置,有着越来越靠近燃烧室的变化趋势,而缸内直喷则是将这个趋势演绎到了极致。

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如果喷油嘴离燃烧室越近,油气混合气的不确定因素就越少。所以缸内直喷引擎的喷油嘴直接设计在燃烧室中,在这种情况下,喷油量可以得到精确控制以达到理想的空燃比。并且,由于汽油的雾化过程中需要吸收大量的热能,因此在燃烧室中喷射的汽油可以极大地为燃烧室降温,提升发动机的热效率,抑制爆震的产生。

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如果小伙伴还是看不太明白,车叔就简单总结一下:这种技术的最大特点是燃烧效率高,经济、环保,同时还可以提升发动机的动力输出,榨取每滴汽油的能量。

直喷虽好,可也有缺点

缸内直喷能提升发动机的整体性能表现,但一些缺点是与生俱来的。

01

氮氧化合物超标

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由于三元催化器需要借助排气中的HC或CO进行NOx还原反应,随着空燃比的增加,混合气燃烧温度降低会抑制HC和CO的生成,使得NOx的还原反应无法正常进行。所以,直喷发动机增加了NOx和颗粒物的排放。好在这大多发生在冷启动阶段,一旦三元催化器达到了工作温度,污染物排放还是会得到一定的抑制。

2

积碳严重

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我们都知道,发动机进气门会经常探入燃烧室吸附汽油蒸汽,使之附着在背面。但相对于歧管喷射,缸内直喷缺少了喷油时对进气道、进气门背部的冲刷,没有了清洁的过程,所以直喷发动机会更容易积碳。而且在搭载EGR(废气再循环系统)的车型上,机油蒸汽会被引入到进气歧管再次通过进气门进入气缸燃烧,同样由于缺少了对进气道、进气门背部的冲刷,机油蒸汽也会附着在上面,在高温下形成积碳。

复合喷射应运而生

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面对日益严峻的排放法规还有困扰车主的积碳问题,车辆工程师们交出了一份不错的答卷,他们把缸内直喷和歧管喷射相结合,充分利用两者优点创造出了复合喷射发动机。目前世界上最早的例子就是丰田的D-4S系统,它首先在雷克萨斯的部分车型上使用,比如3.5升的2GR-FSE,后来在汉兰达、凯美瑞、皇冠以及86上普及开来。

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D-4S复合喷射系统兼顾了歧管喷射和缸内直喷的优点,当发动机冷启动过程中,它利用歧管喷射低温下油气混合效果好,热机快的优点,迅速启动及预热。在中低转速时(正常驾驶)同时开启两套喷油系统,这样一来,燃烧室内的油气混合过程得到了控制,进气门处也得到了清洁。 在高转速(大脚油门)工况下,引擎的动力输出被摆在了首要的位置,这时所有燃油都从缸内直喷的喷油嘴供给,精准的空燃比确保不浪费每一滴燃油,燃烧室内的温度也得到了降低。

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目前,丰田和大众已经在旗下的量产车型搭载了这种技术。不同的是,大众的复合喷射不允许歧管喷射和缸内直喷协同工作,而丰田的复合喷射发动机是允许两种供油方式同时工作的,更为先进一些。

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车叔点评:由于双喷射结构更加复杂,成本相对较高,所以现今只能在部分中高端车型上才能看到。好在越来越多的企业看见了复合喷射发动机的优势,纷纷研发起来。车叔相信在不久的将来,这种技术一定能得到普及,让更多的普通消费者感受到科技的力量!


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