传统内燃机在进化的同时,对燃油供给方式的要求越来越高,从一开始采用化油器"简单粗暴"的燃油雾化方式,进化到单点喷射,再到燃油系统"精细化"的岐管喷射。最后到今天我们常见的缸内直喷。随着环保法规的要求排放的提高,特别是国六B的实施,我们认为先进的缸内直喷的方式在动力和燃油经济性上确实没有让我们失望,但是也不是"尽善尽美"。以后的国六B的实施甚至更高标准的排放和对燃油经济性的要求,缸内直喷和混合喷射结合无疑是一个好的方法。
缸内直喷对燃油经济性有局限性。 现在发动机设计看中热效率,任何能提升热效率的设计都会被纳入考量。直喷发动机在中低负荷时也需要保持20mpa甚至更高的压力,直喷的高压力燃油的提升是靠凸轮轴来驱动。在中低负荷时发动机的附件负荷比较大,不利于热效率的提高。 在暖机的情况下,采用岐管喷射可以让燃油混合更充分,燃烧的时间也充分。这也有利于降低燃油的消耗,也是缸内直喷没有办法比拟的。
缸内直喷更容易产生积炭。 岐管喷射的方式是靠喷油嘴把汽油喷射到进气门的背部,和空气去混合。汽油可以在每次喷射时冲刷气门,对积炭有一定的清除作用。而直喷的方式是直接把高压汽油喷射到气缸内雾化,绕开了进气门,所以更容易产生积炭。这也是为什么4S店和加油站疯狂推销燃油添加剂的依据。
直喷更容易产生颗粒物,难以满足排放。 直喷是直接喷到气缸内,汽油和空气混合时间短,往往喷出来的汽油以小颗粒的形式就燃烧掉,排放的颗粒物不达标;再有就是采用直喷的方式容易把汽油喷射到气门和缸壁燃烧后,颗粒物浓度恶化。在国五或者以前的排放标准对颗粒物没有要求,或者要求很低。在国六B实施后对排放的颗粒物做出明确的要求。可以很负责任的告诉大家,在没有GPF(尾气颗粒捕捉装置)的帮助下,没有任何一款直喷发动机能满足排放颗粒物的限制。 由于GPF(尾气颗粒捕捉装置)的存在。更容易对排气造成堵塞,所以需要使用低灰份的机油。国六B车型对大家保养车辆尤其要注意的机油的选择。
缸内直喷+岐管喷射想说爱你不容易。 提升发动机热效率和解决颗粒物排放爆表的问题,最佳解决方案是采用缸内直喷和岐管喷射的混合喷射方式。但是混合喷射绝不仅仅是在直喷的基础上增加一套喷射方式,对于硬件的设计难度较小。重要的在于控制策略和控制方案的标定,什么时候采用直喷,又什么时候采用岐管喷射或者又需要考虑直喷和岐管喷射同时工作。在什么时间去喷射,是在进气还是压缩行程。这些考虑的因素对发动机的开发设定了超高的难度,需要大家的实验和数据的积累。不是一流的主机厂,混合喷射开发无异于痴人说梦。
写在最后:在国五以前由于单独的缸内直喷不用考虑颗粒物的排放,利于直喷精度高的优势,更容易对燃烧进行控制,再者直喷的采用可以利用汽油的蒸发吸热,降低燃烧室内的温度减少爆震从而可以提高发动机的功率和扭矩。 但是随着国六B和更高排放标准的实施,采用混合喷射的方式逐渐成为主流。
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