汽车有几种喷油方式(每一滴油力争做到不浪费,详解各种燃油喷射方式)
众所周知,汽油是要进到气缸内燃烧,然后才给发动机提供动力。那么今天要讲的就是不同的燃油喷射方式。
目前主流的燃油喷射方式有两种,一种是歧管喷射一种是缸内直喷,二者的区别就在于喷油嘴位置的不同,从名字就可以看出,一个在歧管内一个在气缸内。
歧管喷射
由于技术稳定,制造和使用成本低,所以这是目前应用最广泛的喷射方式。原理很简单,当空气进入进气歧管后,喷油嘴喷油,然后油气混合物进入到气缸内燃烧。但是,通过原理可以看出,由于喷油嘴离燃烧室有着一定距离,而且喷油嘴的喷射压力较低,就会导致部分燃油无法进入气缸而在歧管内壁附着形成油膜,这样燃油并没有得到充分的利用。
不过,它也是有优点的:
1、由于油气混合物直接通过气门进入气缸,所以气门一直能得到汽油的冲刷,气门的清洁度在一定程度上能够得到保障。
2、在进气歧管中,喷射的燃油给即将进入发动机的空气降了温,根据热胀冷缩,会使空气更加密集,相同时间内进气中含氧量会得到提升,燃烧自然就会越充分,那么积碳就会减少。
但是,这种喷射方式在燃油雾化以及油气混合方面做得还不够,既然有问题,那就得解决,于是,日产的工程师就设计出了对策—日产DIS双喷射系统。
这项技术在蓝鸟、骐达以及轩逸上都有用到,发动机代号为HR16DE。通过上图可以看出,由原先的单喷嘴设计改进成双喷嘴,而且,喷油嘴离燃烧室的距离也更近了,提升了燃油的雾化水平。
喷油嘴也同样进行了改进,HR16DE发动机共4缸,也就是就有8个喷油嘴,每个喷油嘴上的喷油孔由12个增加至18个,汽油颗粒直径减小约60%,这会大大提升汽油雾化水平,加强与空气的混合能力,从而提高了动力性和燃油经济性。
缸内直喷
这项技术现在看起来算是比较先进的技术了,汽油在气缸内直接喷射,直接与空气混合燃烧,喷射压力也进一步提高,真正实现了精准按比例控制燃油的喷射,因此,喷油量控制精确、汽油雾化水平高就是它的优点。
尽管缸内直喷技术能够带来燃油效率高、相对省油的好处,但是它也存在着弊端,更容易产生积碳就是一个很大的问题。
还有,在低负荷/冷机/怠速状态下,缸内直喷的油气混合效果不好,热机速度慢,会产生相当多的氮氧化合物,因此对排放的要求就更加严格。
此外,缸内直喷由于高压油泵、高压油轨和高压油管这些零部件的存在,成本也是偏高的。
那么问题来了,既然歧管喷射和缸内直喷都有各自的缺点和优点,那互补一下不就好了,没错,丰田的工程师早就设计出了混合喷射系统—D-4S。
丰田率先在自家的D-4直喷技术上进行改进,这种系统可以在两种喷油模式之间切换。主要分为3种状态:
1、当刚刚起步时,发动机转速不高,负荷比较低,这时发动机只采用歧管喷射的方式,避免缸内直喷在低转速时带来的积碳问题。
2、发动机转速提升到中高转速时,发动机温度上升,这时ECU会控制歧管喷射和直喷的比例,并且让直喷的比例逐渐增大,使油气混合更加充分,降低油耗,提升动力性。
3、转速更高时,将全权由直喷接管。
除了丰田的D-4S双喷射系统,大众的第三代EA888发动机也研发了类似这种的混合喷射系统,就目前来看 ,这种混合喷射系统将成为未来一段时间的主流。(作者:猛子)
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