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汽油缸内直喷,发动机技术的制高点

发布时间:2012年04月12日 18:40 | 进入汽车论坛 | 来源:选车网 | 手机看视频


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短短十几年间,中国市场上的汽车就从“老三样”发展到上百种,汽油发动机技术也走过了化油器、电喷、多点电喷,直到今天的汽油缸内直喷技术的进化道路。其中的每一次进化,都使得今天的汽车变得更加清洁和更加高效。特别是随着一汽-大众旗舰产品迈腾的上市,国产轿车正式走进了汽油发动机缸内直喷涡轮增压技术的全新时代,中国的消费者们也有幸在第一时间享受了世界上最先进、最环保、最省油的发动机技术。

在化油器时代,汽车几乎成为污染的代名词。化油器式发动机是在化油器气腔内产生雾化混合气,通过进气管道和气门进入气缸。由于化油器的喷油量由脚踏油门控制,没有电脑辅助,因此,很容易将过多的燃油喷入汽缸,而过量燃油来不及充分燃烧就随尾气排出,形成人们经常看到的“黑烟”。

电喷技术的产生为发动机解决了燃油经济性的难题,基本杜绝了“黑烟”的产生。电喷发动机采用电子控制装置,取代了化油器的机械系统来控制发动机的供油过程。汽油喷入进气岐管后与吸入的空气混合,然后再通过进气门进入气缸,由于电脑能够精确地根据汽车和发动机各种运行工况来控制喷油量,促使燃油在发动机内更充分燃烧,排出的污染物大大降低。最早的电喷技术是“单点电喷”,即整个发动机只有一个汽油喷射点,后来又发展出“多点电喷”,它的喷射器安装在每个气缸的进气管上,每个气缸都有一个喷射点,不仅提高了发动机的功率,而且省油、噪音低。

当多点电喷将电喷技术的优点发挥到极致的时候,人们思考着汽油发动机还有进步的空间吗?这就好比手机的模拟技术走到生命周期高峰的时候,人们考虑是否可能有一种数字技术出现?这个时候,一种具有革命性意义的汽车缸内直喷技术为汽油发动机的未来指明了方向。

从技术角度看,无论化油器还是电喷技术,都是在进气歧管或者进气管中进行油气混合,再通过进气门进入气缸内完成燃烧,由于喷油嘴离燃烧室还有一定的距离,因此,汽油同空气的混合情况受进气气流和气门开关的影响较大,并且微小的油颗粒会吸附在管道壁上,尽管为解决此类问题应运而生了VVT(可变气门正时)等技术,但它们也只是通过改变进气门的升程来调节控制进气量,并不能从本质上改变燃油不能充分燃烧的弊端。

而缸内直喷技术的革命性就在于,燃油被以极高压力直接注入于燃烧室中,在油气雾化和混合效率上几乎达到完美程度,再加上各项电子系统的控制技术大幅进步,计算机对于进气量与喷油时机的判读与控制也愈加精准,因此,缸内直喷技术使得发动机的燃烧效率大幅提升,除了产生更大动力之外,环保和节能效果也得以空前提高。

以迈腾所采用的1.8TSI和2.0TSI发动机为例,汽油经过新型高压燃油泵和6孔喷油器直接喷入汽缸内与压缩空气混合,使喷油压力高达110Bar(传统电喷系统的喷射压力一般只有几Bar),因此带来更为理想的油气混合及更高的压缩比;电脑控制下的燃油在最恰当的时刻以最恰当的量直接注入燃烧室,其喷射时间被控制在千分之几秒内,通过燃烧室内特殊的几何形状,让混合气能产生更强的涡流,使空气和汽油充分混合;由于隔绝了点燃后的混合气向气缸壁和气缸盖的散热,发动机的热损耗也远远小于传统发动机。

高效率带来的是高效益。汽油缸内直喷技术是世界汽车发展史上的一个里程碑,其无以伦比的燃油经济性、具有可持续发展潜力的低排放,以及给消费者带来的各种实际利益,使它正在逐渐取代其他汽油发动机的“模拟”技术,成为汽车发动机未来的“数字”技术发展方向。

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