川崎的双燃料喷射系统已安装在增压四缸发动机上(上图)
对于需要突破严格的欧洲6排放限制的发动机来说,直接燃油喷射已经成为正常状态,不久后,同样的技术应用到了摩托车上。
本田正在使用改进的Africa Twin发动机开发直接燃油喷射,目前专利申请已公开,有证据表明川崎也在直接开发喷气发动机。此次H2使用的增压四缸发动机机是该系统的基础。川崎的目的不是直接转换为燃料喷射,而是将技术与现有燃料喷射相结合,同时获得两个世界的优点的结果。
DI系统中使用的高压燃料供应是自由排气凸轮轴(78)驱动泵,该泵是直接喷射器(80)气体供应(上图)。
直接燃油喷射不是新想法,但至今没有成为摩托车的主流。一般来说,燃料喷射的摩托车使用“端口”喷射,在这种情况下,燃料喷射到进气口上游,但喷射到节气蝴蝶形状后面的进气口。也就是说,燃料和空气在进入燃烧室之前开始混合,因此有足够的时间制造燃料雾,在火花塞着火之前,将吸入和吸入完全混合,点燃混合物。
直接燃油喷射的工作方式不同。顾名思义,它将汽油直接喷射到燃烧室中。两个系统各有利弊,川崎通过结合两者的计划,旨在最大限度地发挥优点,消除弊端。
这表明川崎的双喷油器系统安装在正常呼吸的超级摩托车发动机上(上图)
摩托车上直接燃油喷射(DI)的缓慢采用可归结为多种因素。最值得注意的是,DI比吸入器喷射得晚得多,因此在点燃前可以减少混合时间。这是一个重大问题,因为摩托车的转速比普通汽车的转速高得多。能够将汽车发动机速度提高到7000rpm的DI系统不一定能与转速翻倍的摩托车发动机一起工作。
近年来,喷油器和燃烧室克服了这个问题。赛车转速很高,但很多汽车设计(包括F1赛车)都使用DI。这意味着我们即将接近开始看直射式摩托车的时刻。
另一个因素是汽车面临比摩托车更严格的排放限制。摩托车刚刚开始采用Euro5的欧洲,汽车必须达到Euro6限制。如果制造商不采用新技术就能达到极限,他们开发或采用新技术的动力很小。但是,现在随着Euro5在两圈成为现实,人们将注意力转向了要遵循的Euro6规则,因此采用DI的压力必然会增加。(威廉莎士比亚,美国作家)。
直接喷油器(80a)喷射到燃烧室中心(上图)
进气口喷射发动机和直接喷射发动机各有其独特的优点,与燃料添加到进气口时产生的冷却效果有关。
在传统的港口喷气发动机中,燃料在允许进气进入燃烧室之前会大幅冷却。因为冷空气更稠密,所以在放入空气之前降低温度,可以从每个进气行程中吸入更多的空气,吸收更多的氧气。这对力量有好处。直接喷射器不能提供这种冷却优势,直接喷射器在空气被吸入气缸后增加燃料。
但是,DI的冷却具有不同的优点。直接冷却燃烧室和活塞,减少混合物点燃时爆炸或“爆震”的机会。也就是说,在不造成潜在爆震危险的情况下,可以使用更薄的混合物,也可以对涡轮增压或增压发动机使用更大的增压。这意味着更多的动力、更好的燃料消耗和更低的排放。
本田去年为自己的直接喷射系统申请了专利。
示的“非双”设计图由于两种类型的喷射都有各自的优势,川崎的专利建议同时使用这两种类型,以兼具两种系统的优点。
它不是第一个使用该想法的品牌,丰田多年来一直在制造带有进气道喷射和直接喷射的汽车,而大众/奥迪也做了类似的事情,但以前从未在摩托车上见过。
在现有的双喷射设计中,发动机管理部门根据转速和节气门开度来改变喷射,以改变进气道和直接喷射之间的重点。川崎必将遵循相同的路线。进气道喷射往往以较低的转速使用,而DI在较高的发动机转速下承担更多责任,而发动机管理计算机则根据许多变量来更改其行为。
将这两个系统结合使用,就可以使用进气道喷射器引入非常稀薄的燃油和空气混合物,并有足够的时间使燃油雾化和混合,从而冷却进气。然后,直接喷射器在压缩冲程期间的循环后期,添加额外的汽油剂量,以产生更浓的混合物,集中在火花塞周围。浓的部分易于点燃,一旦燃烧,它周围的稀薄混合物开始燃烧。
如上图所示,奥迪的双喷油器系统与川崎的设计非常相似
川崎的新专利显示了其组合的直接和端口喷射系统,该系统既安装在类似于Ninja H2设计的增压四缸发动机上,又安装在类似于Ninja ZX-10R的常吸四缸发动机上。两种类型的发动机都可以受益,但是增压发动机将从直接喷射中获得最大收益,从而可以在不增加发动机损坏风险的情况下使用更多的增压功率。
通过将由排气凸轮轴操作的机械燃油泵添加到系统中,克服了系统直接喷射部分所需的高燃油压力的问题。该泵仅给直接喷油器供油;常规的电动燃油泵为系统的进气道喷射器提供相对较低的压力供应。
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