它可能是目前比直噴更好的燃油噴射技術!

說起發動機噴射系統新技術,相信許多人會提到缸內直噴技術。確實,缸內直噴技術的出現在很大程度上解決了歧管噴射的不足,實現了歧管噴射難以達到的燃燒效率。除了在油耗上有顯著降低之外,動力性能也有一定程度的提升。可是隨著時間的積累缸內直噴卻顯現出很多問題出來,比如積碳嚴重,氮氧化合物超標等。那麼有沒有一種技術既能擁有缸內直噴的高效,又能減少積碳的形成呢?跟著車叔來尋找答案吧。

它可能是目前比直噴更好的燃油噴射技術!

初識缸內直噴

燃油噴射系統的作用,簡單來說就是根據發動機運轉工況的需求,來向發動機供給一定數量的、霧化良好的燃油,以便與空氣混合形成可燃混合氣,繼而燃燒、做功。從最早的化油器供油方式,到後來的單點噴射,再到持續至今的歧管噴射,我們可以發現:汽油供給的位置,有著越來越靠近燃燒室的變化趨勢,而缸內直噴則是將這個趨勢演繹到了極致。

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如果噴油嘴離燃燒室越近,油氣混合氣的不確定因素就越少。所以缸內直噴引擎的噴油嘴直接設計在燃燒室中,在這種情況下,噴油量可以得到精確控制以達到理想的空燃比。並且,由於汽油的霧化過程中需要吸收大量的熱能,因此在燃燒室中噴射的汽油可以極大地為燃燒室降溫,提升發動機的熱效率,抑制爆震的產生。

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如果小夥伴還是看不太明白,車叔就簡單總結一下:這種技術的最大特點是燃燒效率高,經濟、環保,同時還可以提升發動機的動力輸出,榨取每滴汽油的能量。

直噴雖好,可也有缺點

缸內直噴能提升發動機的整體性能表現,但一些缺點是與生俱來的。

01

氮氧化合物超標

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由於三元催化器需要藉助排氣中的HC或CO進行NOx還原反應,隨著空燃比的增加,混合氣燃燒溫度降低會抑制HC和CO的生成,使得NOx的還原反應無法正常進行。所以,直噴發動機增加了NOx和顆粒物的排放。好在這大多發生在冷啟動階段,一旦三元催化器達到了工作溫度,汙染物排放還是會得到一定的抑制。

2

積碳嚴重

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我們都知道,發動機進氣門會經常探入燃燒室吸附汽油蒸汽,使之附著在背面。但相對於歧管噴射,缸內直噴缺少了噴油時對進氣道、進氣門背部的沖刷,沒有了清潔的過程,所以直噴發動機會更容易積碳。而且在搭載EGR(廢氣再循環系統)的車型上,機油蒸汽會被引入到進氣歧管再次通過進氣門進入氣缸燃燒,同樣由於缺少了對進氣道、進氣門背部的沖刷,機油蒸汽也會附著在上面,在高溫下形成積碳。

複合噴射應運而生

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面對日益嚴峻的排放法規還有困擾車主的積碳問題,車輛工程師們交出了一份不錯的答卷,他們把缸內直噴和歧管噴射相結合,充分利用兩者優點創造出了複合噴射發動機。目前世界上最早的例子就是豐田的D-4S系統,它首先在雷克薩斯的部分車型上使用,比如3.5升的2GR-FSE,後來在漢蘭達、凱美瑞、皇冠以及86上普及開來。

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D-4S複合噴射系統兼顧了歧管噴射和缸內直噴的優點,當發動機冷啟動過程中,它利用歧管噴射低溫下油氣混合效果好,熱機快的優點,迅速啟動及預熱。在中低轉速時(正常駕駛)同時開啟兩套噴油系統,這樣一來,燃燒室內的油氣混合過程得到了控制,進氣門處也得到了清潔。 在高轉速(大腳油門)工況下,引擎的動力輸出被擺在了首要的位置,這時所有燃油都從缸內直噴的噴油嘴供給,精準的空燃比確保不浪費每一滴燃油,燃燒室內的溫度也得到了降低。

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目前,豐田和大眾已經在旗下的量產車型搭載了這種技術。不同的是,大眾的複合噴射不允許歧管噴射和缸內直噴協同工作,而豐田的複合噴射發動機是允許兩種供油方式同時工作的,更為先進一些。

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車叔點評:由於雙噴射結構更加複雜,成本相對較高,所以現今只能在部分中高端車型上才能看到。好在越來越多的企業看見了複合噴射發動機的優勢,紛紛研發起來。車叔相信在不久的將來,這種技術一定能得到普及,讓更多的普通消費者感受到科技的力量!


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