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缸内直喷和多点电喷,混合喷射各有什么优劣?

来源:未知 作者:admin 2019-10-11 22:29

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在上个世纪末,国内大部分车子还是化油器发动机,化油器是将燃油和空气混合在一起的装置,混合气在化油器内形成后,才会被送进气缸。坐过或开过化油器车子的人都会有印象,车内会有一个拉手,开车前总要拉几下,这个拉手叫做风门,在汽车启动时通常要拉起风门减少进入化油器的空气量,踩几脚油门增进进入化油器的燃油量,这是因为使用化油器的车子,混合气过浓才方便车子启动。然而,化油器存在诸如易发生气阻、结冰、节气门响应不灵敏等现象,早已销声匿迹。

曾经替代化油器发动机的发动机叫做机械喷射发动机,这种喷油方式直接将燃油喷进进气道,在进气道中和空气混合,随后进入气缸,燃油的喷射主要受多个控制开关控制,在一些老奔驰上使用较多混合喷射和直喷

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普通电喷发动机就是机械喷射发动机电控版,发动机喷油受传感器、执行器、ECU组成的电路控制,相比机械喷射发动机,电喷发动机的反应更加迅速、控制精度更高。

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随着电喷发动机进一步发展,喷油嘴位置从进气道推进至进气歧管,由一个变为了多个,这就是所谓的多点喷射,这也是现如今最普及的喷油方式。相比普通电喷发动机的单点喷射,多点喷射所需喷油压力更高,因为更精准的控制有着更低的油耗和污染。

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随着发动机技术提升,喷油压力进一步提高,缸内直喷应运而生混合喷射和直喷。燃油被直接喷进气缸内,在气缸内和空气进行混合,缸内直喷发动机的喷射压力很高,燃油雾化更加细致,真正实现了精准地控制喷油并与空气按比例混合,在进一步降低油耗的同时有效提升了发动机功率。

]然而,缸内直喷也存在一定的缺点,在低负荷工况下,发动机采用分层燃烧,空气过量,燃油和空气无法充分混合,会产生相当一定数量的NOx;而且,缸内直喷不能像多点喷射那样通过汽油对气门背部进行冲刷,时间长后会导致发动机积碳严重,气门背部留下厚厚一层积碳,影响ECU对进气量的判断。

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混合喷射技术就是将缸内直喷和多点喷射组合在一起的喷油方式,低负荷工况时,歧管喷油嘴在气缸进气行程时喷油,混合气进入气缸,再配合压缩行程时气缸内喷油嘴喷油,从而实现分层燃烧;高负荷工况时,只在压缩行程进行缸内直喷。这样一来,不仅可以提高发动机的工作效率,还避免了上面提到的在低负荷工况下因氧气过量导致的排放问题。

然而,混合喷射技术技术虽然能解决缸内直喷发动机所存在的问题,但其在成本上并不具备明显优势,在技术成熟度方面也需要进一步发展。

整体来讲,技术先进程度,混合喷射>缸内直喷>多点喷射,使用普及度正好相反。

内燃机在上百年的发展过程中,喷油、进气的控制越来越精确,整体热效率也越来越高。当今,发动机对空燃比的控制和调节已做到相当精确,在精益求精的同时,还有无数工程师在找寻汽油压燃、高压缩比等出路。实话实说,虽然多国已经出台了在未来限制纯汽油车的政策,但这并不代表内燃机走到了劲头。

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