蒙派克缸内直喷_缸内直喷技术的优缺点_缸内直喷喷油脉宽(3)

冷机启动时会有不少碳氢化合物拍出

这种油气混合模式在热机稳定工况下并无问题，但在车辆突然加速转速迅速攀升时（喷油量加大且燃油蒸发时间缩短）以及冷机启动状况下，则无法保证当前所需的油气混合气供应，此时只能以过量喷油的方式来临时性满足工况需求。蒙派克缸内直喷这样导致的后果便是大量未经燃烧的碳氢化合物随尾气直接排出，不仅浪费了燃油，同时造成环境污染，特别是冷机启动时三元催化器尚未达到工作温度，因此排放问题更为突出。

缸内直喷技术的原理能解决电喷的诸多不足

汽油缸内直喷技术就可以规避上述问题的产生，汽油缸内直喷发动机的喷油压力普遍在100bar以上，甚至可高达200bar，喷射出的燃油颗粒直径明显缩减，仅为20μm或更小。这种微小油滴可在极短时间内得到迅速蒸发，因此大大加快了油气混合气的生成速率，冷启动排放问题得以改善，同时还避免了进气道喷射中那种依靠壁面油膜蒸发导致混合气浓度不能精确控制的状况，在车辆瞬态工况改变时可做出及时响应，即油门响应性更好。

缸内直喷技术需要一台额外的供油装置

缸内直喷需要高压油轨等一系列附件

汽油缸内直喷技术，就是将汽油像柴油那样直接注入汽缸，这是相对于前面所说电喷等缸外喷射而言的。相比缸外喷射系统，缸内直喷系统主要增加了一套高压供油装置，同时喷油器也因为要适应极高油压以及汽缸内恶劣工作环境而做出调整。汽油缸内直喷系统的供油过程为：汽油被低压油泵从油箱内抽出，经低压油管进入被凸轮轴驱动的高压油泵进行加压，加压之后的高压汽油经高压油管到达高压油轨，经过压力调整之后送入各缸喷油器，然后根据各缸工作需要从伸入燃烧室内部的喷油器末端喷出，而这整个过程的一切指令均由发动机电控管理单元发出。

缸内直喷进一步提升了发动机的效率

缸内直喷发动机热效率相对更高

众所周知，提高压缩比是提升汽油机热效率的有效途径，但限制这一途径的一个重要原因就是爆震。爆震是指在压缩行程中，燃烧室温度升高导致火花塞尚未点火混合气就已自燃，燃烧火焰异常传播致使发动机出现功率下降、油耗上升以及异常抖动等不良工况的现象。

对于高压缩比汽油机而言，压缩行程末端温度更高，更容易促使爆震现象的产生，而汽油缸内直喷技术恰好可以有效解决这一问题。这是因为注入汽缸的液态汽油汽化蒸发的过程可以大量吸热，使得压缩行程结束时的混合气温度显著降低，所以压缩比将有进一步提升的潜力。

为什么涡轮增压要与缸内直喷相结合？

若是在进气过程中进行喷油，进气温度也会随之降低，充气效率则将相应提高。由于经过增压器加压的空气即便在通过中冷器冷却之后依然会有较高的温度，因此直喷汽油机的这一特性对于增压发动机更为适用，事实上我们也能经常见到增压发动机与缸内直喷技术配合使用的案例，如大众TSI、福特EcoBoost、PSA THP等。

缸内直喷的最终目的是实现“稀薄燃烧”

提到稀薄燃烧首先需要说明空燃比的概念，理论上讲，只有14.7单位质量的空气与1单位质量的汽油混合时，即空燃比14.7:1，才能实现完全燃烧。然而根据研究发现，空燃比大于这个理论值时，通常稀薄燃烧模式下空燃比会高于25:1，也有达到65:1或者更高比值的情况，发动机的燃油经济性会得以提高，其原因在于：

1、燃油在过量空气环境中可以实现充分燃烧；

2、稀薄混合气绝热指数较高，同时燃烧又主要在燃烧室进行，通过汽缸壁面散失的热损失较少；

3、稀薄燃烧过程温度较低，热量散失同样因此减少；

4、所需空气量大，节气门开度可相应加大，泵气损失降低。

尽管有着省油的优势，但空燃比太大的过稀混合气并不容易被点燃，于是人们想到了采用先点燃局部浓混合气，再借其火焰引燃周围稀混合气的分层燃烧方式。正是由于汽油缸内直喷技术可在进气及压缩行程内进行任意时刻喷射及多次喷射的特性，因此可实现上述混合气由浓至稀的分层分布，以达到稀薄燃烧的效果。

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
http://www.pc-fly.com/a/dianqi/article-40760-3.html