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为什么缸内直喷更省油_汽车多点电喷和缸内直喷哪个最省油

2024-03-07 01:31:23 46 0条评论

大家好!今天让小编来大家介绍下关于为什么缸内直喷更省油_汽车多点电喷和缸内直喷哪个最省油的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。

文章目录列表:

1.汽车电喷式发动机有什么优点,多点和缸内直喷有什么不同吗?
2.汽车多点电喷和缸内直喷哪个最省油
3.缸内直喷有何优势,为何越来越的多的发动机用这个技术?

为什么缸内直喷更省油_汽车多点电喷和缸内直喷哪个最省油

汽车电喷式发动机有什么优点,多点和缸内直喷有什么不同吗?

(1)缸内直喷

优点,油气混合速度快,雾化效果好,相应速度快

缺点,油气冷却时间段,若温度高时,燃烧不充分,燃烧效率会大幅下降

气门阀没有燃油冲洗,易出故障,积炭会比较严重

(2) 歧管喷射

优点,安全可靠,气门阀不易出现问题,适应性强,各种温度环境,油耗差距不大

缺点,基本没什么缺点,唯一的缺点是雾化的速度可能会比较慢,周期长,效率低点

(1) 缸内直喷发动机其实工作原理就是汽油直接在缸内喷射,也有点就是对喷油的精准度掌握的很准确,比一般发动机省油,缺点就是对汽油优质要求很高,国内的话都要加高标号汽油。

(2) 电喷发动机的工作原理就是发动机室在吸入混合气体之后配合电喷产生动力,其优点就是对油质的要求不太高,国内加到92#即可,缺点就是在喷射过程中可能产生汽油的浪费,所以油耗相对高出一点点。混合气应该在进气歧管里面混合,然后进入气缸。

汽车多点电喷和缸内直喷哪个最省油

电喷是通过电子控制的形式将燃油喷射到进气管内与空气混合,再由发动机的吸气行程将油气混合气吸入缸内。

缸内直喷是喷油嘴从进气歧管被移到了汽缸内部,因此缸内油气的量不会受进气阀开合的影响,而是直接由电脑自动决定喷油时机与份量。由于油、气的混合空间、时间都相当短暂,因此缸内直喷系统必须依靠高压将燃油从喷油嘴压入汽缸,以达到高度雾化的效果。

缸内直喷有何优势,为何越来越的多的发动机用这个技术?

多点电喷就是汽油发动机在工作过程中,汽油燃料的喷射过程是在进气歧管内,并由控制程序按照特定时序发出控制指令,通过电子喷油器完成。多点喷射是相对单点喷射而言,传统的汽油发动机是在进气歧管内使用化油器将汽油与空气形成燃油混合气进入气缸内,在压缩冲程内被点火器点燃。由于进气歧管长短不一,位置有远近,因此喷入每个气缸的混合油气的量和时间都不一致,从而导致每个气缸工作状况有差异。

多点电喷优缺点

优点:

1、燃烧效率高,同排量能释放出更大的动力。

2、可采用顺序喷射,因此空燃比的控制比单点喷射更精确,所以多点喷射发动机的排放更好,更经济省油。

3、自清洁能力强,由于在进气歧管内进行油气混合,不免在管壁上会有沉积,但进气歧管相对气缸自清洁能力要更强且人为清理也更为容易

缺点:

1、对油品要求比较高,包括机油

2、结构比较复杂,所以成本高

3、发动机动力相对较弱,因为油气混合的位置不同,多点电喷油气混合后,密度相对缸内直

直喷工作原理

缸内直喷(GDI)就是直接将燃油喷入气缸内与进气混合的技术。能降低油耗,提高发动机的动力性能。

直喷优缺点

优点:

1、直喷发动机高压燃油喷入燃烧室,是以细小的雾状进入的,当它蒸发时吸收热量,可冷却气缸;能稀薄燃烧,可提高燃烧效率20%,进气量比传统发动机多,燃烧充分,减少了C0的产生。

2、缸内直喷发动机的混合气浓度比普通电喷发动机的要低,混合气浓度降低了,那么经济性也随之提高,做同样多的功,直喷发动机就会更省油;

优点:

1、直喷发动机高压燃油喷入燃烧室,是以细小的雾状进入的,当它蒸发时吸收热量,可冷却气缸;能稀薄燃烧,可提高燃烧效率20%,进气量比传统发动机多,燃烧充分,减少了C0的产生。

2、缸内直喷发动机的混合气浓度比普通电喷发动机的要低,混合气浓度降低了,那么经济性也随之提高,做同样多的功,直喷发动机就会更省油;

缺点:

1、技术要求比较高,缸内直喷发动机的技术难点就是“分层燃烧”的实现

多点电喷和直喷的区别

多点电喷:

是将燃油喷到发动机每个气缸的进气管上,燃油在进气管内形成混合气,此发动机相对单点电喷燃烧效率更高,同排量能释放出更大的动力。相对技术成熟,应用广泛。

直喷:

直喷是近年来最为流行的一项技术,这一套本来是使用在柴油发动机上的技术现在已经广泛流行于汽油发动机上。是将燃油直接喷到发动机内气缸,在汽缸内与空气形成可燃混合气,更节没、更环保,优势明显。但对缸体强度和冷却系统喷油嘴的要求很高,现在应用较少。

电喷发动机、直喷发动机的差异很大,也可以说两者各有千秋,不过缸内直喷发动机的优势更多、潜力更大,所以现如今内燃机已经被直喷技术所占据!现如今的汽车市场,依然配备电喷发动机的车型少之又少、几乎没有,所以缸内直喷更是代表了未来的趋势,因为它在燃油经济性方面的潜力更大!

发动机

电喷这个词并不严谨,实际上电喷、直喷都是电控喷射,电喷全称为电控歧管喷射、而直喷全称为电控缸内直喷,而之所以会产生现如今电喷、直喷的叫法,实际上与出现时间有很大的关联;因为在化油器时代结束后,最先登场的是电控歧管喷射内燃机,所以就把它称之为电喷;而没过几年、电控缸内直喷内燃机诞生了,再叫电喷就没办法与歧管喷射发动机进行区分了,所以就称之为缸内直喷!所以用电喷与直喷区分是不严谨的,而应该是歧管喷射发动机、缸内直喷机器来区分!

歧管喷射发动机

电控歧管喷射发动机(电喷)

如上图所示、这就是歧管喷射原理图,从图上我们可以清晰看出、喷油嘴布置在进气歧管之内!燃油直接喷射到进气歧管内,在进气歧管内与空气进行混合,与直喷机相比,燃油有充分的空间、时间进行雾化,再与空气进行混合后、被吸入发动机参与燃烧;所以在发动机进行低温、冷启时,歧管喷射发动机的燃油雾化效果更好,但随着工作温度、工作负荷的不断上升,歧管喷射发动机压缩比低的劣势、就会显现出来!

歧管喷射细节图

由于燃油在歧管内已经完成雾化,而气态化后的汽油已经不再具有吸热的能力,所以歧管喷射发动机对缸内温度的调节能力很差,所以歧管喷射发动机往往惧怕高温,因为在高温、高负荷状态下,极其容易引发爆震!而由于对温度的调节能力差,所以对爆震的抑制不如直喷那么优秀;而补偿方式就是采取偏低的压缩比来适应(降压等同于降温),所以歧管喷射发动机、压缩比做到11都是极限了,超高负荷运转都必须加高标号燃油,想烧92号、几乎是不可能的(压缩比过10的时候)!

歧管喷射机器进气门背面,总是那么光亮

再一点就是歧管喷射发动机,因为燃油都喷射在歧管内、在歧管内雾化,所以歧管喷射发动机汽油在缸内再次液化、流入曲轴箱内的机率会很低,在很大程度上、避免了机油被污染的现象(含乳化问题);所以从某种角度上看待歧管喷射发动机,虽然燃油经济性方面不如缸内直喷,但先天结构更合理、很难出现什么问题,如直喷机常见的燃油稀释、进气门背面积碳,歧管喷射发动机都不会出现;燃油喷射在歧管内、很容易对进气门背面进行冲刷,进气门背面的积碳也就得到了很好的清理,因为汽油本身就是良好的清洁剂!

缸内直喷发动机

电控缸内直喷发动机(直喷)

缸内直喷发动机就很容易理解了,如上图所示缸内直喷就是把喷油嘴布置在燃烧室内;这么设计的好处有很多,因为喷油嘴直接设置在了燃烧室内、所以燃油直接喷射在燃烧室,因为液态燃油气态过程中、可以吸收大量热,对于直喷方式对于燃烧室可以起到降温作用!只要温度能控制住,我们就可以肆无忌惮的将压缩比提高;而直喷丰富的喷头策略,可以在缸内温度偏高、出现爆震倾向时,采取连续多次的喷射,起到调节温度的作用!

液态汽油,顺着活塞环,缸壁间缝隙流入曲轴箱

所以直喷发动机、压缩比普遍更高,而且高压缩比的机器、往往可以兼容92号汽油,其原理就是缸内喷射、可以更加从容的限制温度,防止温度过高;缸内直喷并非完全是优点,它也存在几个缺陷,比如低温、冷启下,燃油的雾化不理想、造成燃烧浪费!而雾化不良的汽油再触碰到冰冷的缸壁时,更容易重新转化成液态燃油,之后顺着活塞环、缸壁间的缝隙也就流入到曲轴箱内了,这就是上文所提到的湿壁现象(燃油稀释)!其次就是喷油嘴在燃烧室内,对进气门背面的积碳没有清洗作用,所以直喷机、进气门背面的积碳是顽疾!

直喷机进气门背面总是很多积碳

直喷发动机的潜力更大

为什么歧管喷射发动机、在最近这十年之间会被直喷机完全取代?不仅仅是因为歧管喷射机器压缩比不高,实际上歧管喷射发动机的潜力也不足!最近这些年来,国际上对于油耗、环保的各种要求日益严苛,所以未来的内燃机将必然以省油为核心开发目标,从此将进入超稀薄燃烧领域(如马自达的二代创驰蓝天就已经做到),而超稀薄混合气状态下、想实现混合气点燃非常困难,所以此时我们的工程师想到了分层喷射、分层点燃、分层燃烧!

分层喷射,分层燃烧

如上图所示、这就是直喷发动机分层喷射的示意图,从上至下喷射出多个混合气层、浓度从上至下递减,最上层混合气浓度最大(最接近火花塞)、最下层浓度最低,上只画了五层、但实际上远比这个层数多!原理就在于利用火花塞跳火,点燃最上层、之后利用火焰的传递逐一点燃余下多个稀薄层(实际上当空燃比超过17之后、依靠这种方式已经无法点燃所有层,所以马自达才引入压燃,可以在二倍过量空气系数下、完成29.4空燃比混合气的全部燃烧),这个分层喷射、对于直喷机器而言很容易实现,但对于歧管喷射机器(电喷)而言也能分层,但控制起来太复杂、自身结构也不允许,所以分的层数很少,所以歧管喷射机器对于未来而言、潜力太小!

双喷射发动机

上述就是直喷、电喷发动机的差异,实际上现如今电喷机已经很少见了,虽然说电喷、直喷都存在一些劣势,而从综合素质上看、还是直喷发动机优势更大、潜力更足;当然歧管喷射方式也并未完全淘汰,比如说现在的那类双喷射发动机,就是同时具备一套高压喷嘴(直喷部分)、一套低压喷嘴(歧管喷射),当发动机低温、低负荷运转时,由歧管负责燃油的喷射,而当机器全负荷运转时、则是切换成缸内直喷,从而实现直喷、电喷的互补,不过这样的机器理念虽好、但成本造价偏高,终究难以成为主流!