中国有轿子,世界上有汽车。自从第一辆汽车开始以来,工程师总是在升级和改造它。和人类需要呼吸和食物一样,汽车发动机的升级改造主要体现在进气结构和燃料供应方式的优化上,以达到最佳的演出费。其中燃油喷射方式是经过汽化器-单点喷射-多点喷射-缸内直喷式,直至今天的混合喷射。哪边好,哪边坏,路在哪里?列出一两个,请指导。

一、多点喷射的优点和缺点

多点喷雾,即进气喷雾,英文简称PFI是将喷嘴分别安装在与每个气缸进气位置相对应的进气歧管中,进入气缸前喷射,与空气混合后一起进入气缸完成燃烧操作。喷雾的时机一般有利于吸入口打开前0.5秒与空气的均匀混合。

1、优点。

与缸内直接喷射相比,三个微弱的优点是:首先,对阀门积碳的积累有一定的缓解作用。由于燃料在进入燃烧室之前混合成雾态和空气,对进气歧管中的一些高温油蒸汽有稀释缓解作用,因此在通过阀门时很少会有积碳附着在阀门后面。

其次,多点喷射结构简单,喷嘴的燃料压力可以通过燃油泵达到标准,因此生产成本也低得多。

另外,多点喷雾很多年了,多车型使用,喷头制造工艺成熟,性能也稳定,维护好的话,可以用一辈子。

2、缺点。

多点喷射向进气歧管喷射燃料。与空气、高温油蒸汽混合后不完全进入燃烧室。入口内残留的一些混合物附着在进气口上。长时间内,会形成大量的软碳积累,这种碳积累会阻碍进气的顺畅流动,从而增加燃料消耗。节气门后面积累的碳也会引起节气门打开或关闭的延迟,从而导致发动机出现一系列故障。

也就是说,多点喷雾会在进气口积累碳,降低燃料利用率,这不利于越来越苛刻的排放标准,也是落后的。

2,缸内直接喷射的优缺点

直接喷射到罐子里,英文缩写GDI顾名思义,是将燃料直接喷射到燃烧室里,混入空气和缸内后完成燃烧作业的燃油喷射方式。通常,在空气进入气缸的同时完成燃油喷射。现阶段是汽车发动机的主要燃油喷射方式。

1、优点。

燃料利用率高。因为燃料在气缸内直接准确喷射,所以可以在小范围内与空气充分混合,对混合器浓度的控制比PFI精确得多,所以很容易达到理想状态下的空燃比。

减少燃烧污染排放。因为直接喷射到罐子里可以燃烧足够的燃料,所以排放气体中对空气污染的一氧化碳也会大大减少。

降低发动机爆震发生率。直接喷射到气缸中的燃料在蒸发的同时吸收气缸内的热量,降低气缸内的温度,有助于防止混合气体的早期燃烧,减少发动机爆震的发生。这对发动机很重要。没有爆震,发动机能很好地提高动力,发动机运行的稳定性也进一步增强。因此,缸内直接喷射特别适合涡轮增压发动机的工作特性。

2、缺点。

容易产生积碳,特别是进气阀后面的积碳。进入气缸之前的空气中含有一定高温的油蒸汽,这些油蒸汽中含有粘合剂和油腻成分,在没有燃料的缓和稀释下很容易沉在阀门后面。由于有阀门的高温环境,这些碳很快固化,很难通过一般手段彻底清洁。

容易产生湿壁效应。典型的例子是本田CRV的机油增加。虽然是一系列原因造成的,但罐子内的直接死亡也是原因之一。湿壁效应主要是发动机关闭后喷射的燃料沿着气缸周围缓慢流动,进入油底壳的油内,其危害不仅会增加机油,而且机油的稀释最致命。(大卫亚设)。

对喷嘴材料要求高,需要专用高压油泵。因为喷嘴直接安装在气缸侧面或气缸正上方,所以气缸的高温对喷嘴是一个很大的测试,喷射所需的巨大压力也是对高压油泵稳定性的测试。事实证明喷嘴和高压泵是最容易损坏的。另外,高压油泵在工作中持续发出咔嗒声也可以说是一种噪音。

3,混合喷射的优缺点

可以说,多点喷雾与缸内直接喷雾的有机结合,混合喷射代表了今后燃油喷射方式的一个方向,具有集家家所长于一身的优点。

1、减少燃料消耗。

混合喷射在汽车ECU的调整下分阶段使用不同的燃油喷射方式。发动机启动时的小负载阶段使用PFI系统供油,此时喷射量小,中部下阶段两个系统同时供油,但用PFI供电。

为主,高负荷阶段,需要理想状态下的空燃比,则有GDI系统单独供油。这样,从发动机启动到高速行驶,混合喷射系统各自发力,又相互配合,充分发挥出各自的优势,在保证发动机功率输出的同时,油耗得到一定的降低。

2,减少进气门积碳

进气门的积碳,发展到一定程度,很容易出现有积碳引起的气门卡滞。造成气门关闭不严。所以,混合喷射中的PFI,在使用过程中,会对进气门的积碳产生,起到很好的抑制作用。

3,降低污染物排放

混合喷射的目的就是充分提高燃油的经济性,燃油得以充分的燃烧,形成的未完全燃烧颗粒物将极大的降低,这对于环保,将是十分重要和积极的。

混合喷射对于生产制造工艺要求极高,并且需要反应更加灵敏的控制系统,这无疑增加了生产成本。同时,对发动机的保养和维护也严格的多,这又增加了使用成本。作为精密度很高的喷油嘴,在一个车上成倍出现,损坏的风险也就得到增大,这又增加了维修成本。

由于混合喷射存在的生产、使用、保养、维护上的高成本,所以只是在部分品牌汽车上得到认可,比如大众的EA888 2.0T发动机、福特全新的1.5T三缸发动机、丰田的2.0T D4ST发动机。

值得一提的还有上汽通用在全新的1.3T发动机上使用了进气道双喷油嘴喷射系统,成本上比GDI要低,性能上比PFI要完善,不过,真正会产生多大的实用价值,还需要用时间来证明。


不得不说,现在的汽车,都向着低排放、低油耗、高功率的使用目标在发展,每一台高性能的汽车都是高科技的结晶,燃油喷射方式的选择牵一发而动全身,“两利相权取其重”,相信在将来,汽车发动机燃油喷射还会有更高效、更稳定、更经济的方式出现。

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