相信很多朋友都深有感觸,現(xiàn)在車企在宣傳新產(chǎn)品時都大吹特吹自己的黑科技,其中發(fā)動機缸內直噴技術就是其中之一,如雷貫耳。但它究竟是怎樣的一種技術呢?又有什么牛逼之處呢?今天我們就來研究研究它。

在前面的《燃油供給系統(tǒng)》中介紹過,普通的發(fā)動機噴油方式是通過噴油器把燃油噴射到進氣歧管中,與同時吸入的空氣在管道中混合,然后通過汽缸氣門進入燃燒室,由火花塞點火燃燒。而直噴技術不同,它是通過噴油器將燃油直接噴射到汽缸內,然后再與定量的空氣混合,由火花塞點火燃燒。

乍一看也沒什么特別,不過是噴油和混合的順序不同而已。其實不然,這個小小的改變卻對發(fā)動機的各個部件提出了更高的要求。
首先是燃油泵,為了保證直接噴射到汽缸的燃油高質量霧化和混合,直噴油泵需要更高的壓力,一般需達到10-15MPa,而普通燃油泵壓力才0.3-0.4MPa。
其次是噴油器,噴油器是直噴系統(tǒng)的核心部件,噴油器的布置方式、結構形式、噴霧形狀都直接影響燃油的霧化、油氣混合及燃燒過程,從而影響發(fā)動機的性能。而且噴嘴直接置于燃燒室內,對自身的質量和性能是極大的考驗。

再次就是汽缸和活塞,直噴發(fā)動機汽缸內的壓力更高,對進氣氣流的形態(tài)要求也更高,因此活塞和汽缸都要經(jīng)過特殊設計,以保證燃油的霧化和混合更加理想。

最后是發(fā)動機的電控系統(tǒng)要求更加精確,要實時反饋發(fā)動機狀態(tài)和燃油噴射混合質量。
那么,為什么要興師動眾的去做這些東西?因為缸內直噴確實有它的過人之處。
第一,缸內直噴發(fā)動機油耗更低,功率更高。直噴技術可以更加精確的調整燃油的噴射方式和噴射正時。發(fā)動機高速運轉時選擇進氣時噴射,以獲得更高的功率和扭矩,發(fā)動機低速運轉時選擇壓縮時噴射,以獲得更好的燃油經(jīng)濟性。
第二,缸內直噴發(fā)動機的熱效率更高。直噴發(fā)動機采用分層燃燒模式,獲得更高的空燃比(空氣和燃油的比例),過程是噴油器分兩次噴射,先噴一次與汽缸內空氣混合,因為噴射量少,可能不能被點燃,所以點火前在火花塞附近再噴一次,這樣火花塞附近的燃油濃度就大于周圍的濃度,更有利于點火。這樣就整體降低了燃油的噴射量,達到節(jié)油的目的。同時,由于燃油集中在中心燃燒,減少了汽缸壁的熱量損失,從而提高熱效率,同時由于燃燒熱量小,可以適當提高發(fā)動機的壓縮比。
值得一提的是,缸內直噴技術固然好,但是它對發(fā)動機的精度要求更高,對燃油的品質也更挑剔,所以,使用成本也就更高。