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混合噴射和缸内直噴有啥區别

圖文 更新时间:2025-01-05 06:20:44

随着汽車技術的發展,以及對高性能與低污染的需求,汽油機的供油方式也經曆了三個不同的時期,分别為化油器、進氣道噴射,以及缸内直噴。早期化油器式由于需要借助壓力差将燃油吸入氣缸,因此無法精準控制汽油的供給量,從而無法維持空燃比在最佳比例,使得燃燒效率與排放更差因此被逐漸被淘汰。目前大部分的汽油發動機車型都采用了進氣道噴射的方式來供給燃油,不過随着搭配缸内直噴技術的車輛引擎越來越多,也使得其或将逐漸成為主流。

混合噴射和缸内直噴有啥區别(進氣道噴射及缸内直噴有何不同)1

進氣道噴射與缸内直噴其實都屬于燃油噴射供油方式,是利用燃油泵直接将燃油精确注入引擎的汽缸内,相對于化油器來說能更好的控制空燃比,以實現更好的動力以及更低排放。燃料噴射技術其實最早在19世紀末就已開始發展,上世紀70年代美國與日本在實施了汽車排放的強制法律後,也使得燃料噴射技術開始普及,并在80-90年代時開始廣泛的被運用在量産車輛上。由于燃料噴射供油方式有着更為精确的燃料噴量控制能力以及更好的油氣霧化效果,因此對于油耗和排放也有着正面的幫助,所以也成了目前最為廣泛采用的技術。

進氣道噴射及缸内直噴存在哪些不同

燃油噴射系統按照按噴射位置的不同,可以分為進氣道噴射和缸内直噴兩種。顧名思義,進氣道噴射就是講噴油嘴設置在進氣總管或進氣歧管上,還分為作單點噴射和多點噴射,這種方式對于燃油壓力的需求較低。而缸内直噴則是将噴油嘴設置在能直接噴射到氣缸内的位置上,相對來說由于噴油嘴結構和布置較為複雜,因此對于燃油壓力的需求也更高。

混合噴射和缸内直噴有啥區别(進氣道噴射及缸内直噴有何不同)2

進氣道噴射(PFI)是将燃油直接噴入進氣道内,與吸入進氣道的空氣混合形成可燃混合氣再進入氣缸,依據噴油嘴設置的位置可以分為單點噴射和多點噴射。其中多點噴射目前是市場的主流,而多點噴射又稱多氣門噴射(MPI)或順序燃油噴射(SFI)以及單獨燃油噴射(IFI),其噴油嘴設置為每個氣缸的進氣口位置設置一個噴油嘴,分别向各氣缸的進氣道進行噴油。

而缸内直噴(GDI)則是直接将燃油噴入氣缸内,并與吸入氣缸的空氣進行混合,通常噴油嘴被設置在氣缸頂部側面或頂部中央的位置。由于使用了更高的燃油壓力,因此燃油霧化效果更好的同時控制也更加精準,其噴嘴位置、噴霧形狀及活塞頂部形狀等部件的特别設計,則可以讓氣體在氣缸内充分均勻的混合,以帶來更加充分的燃燒,提供更好的動力輸出以及更低的油耗表現。

進氣道噴射及缸内直噴各有哪些特點

進氣道噴射由于對燃油壓力要求不高,因此也已成為汽油引擎的主流。其原理是ECU根據曲軸位置傳感器信号,辨别各缸的進氣行程,适時發出各缸噴油指令以實現按序噴射。相對來說,進氣道噴射出現得更早也更加成熟,設計難度與對周邊設備的需求更低,因此成本方面控制的也更好。其優點也很明顯,由于燃油混合氣需要經過氣門,因此能起到沖刷和潤滑氣門的效果,氣門附近的積碳生成速度會變慢,同時也不容易大量累積。因此如果需要清理進氣部分的積碳,隻要使用一般的燃油添加劑即可,而不用去購買專用品。但其缺點方面同樣明顯,由于燃油噴射在進氣道内,因此會有部分會燃油會殘留在進氣道,對于精準控制噴油量不利,而且其混合氣也會受到節氣門開度的影響,不利于提高燃油效率。

混合噴射和缸内直噴有啥區别(進氣道噴射及缸内直噴有何不同)3

而缸内直噴方式則更加先進,能夠将燃油以極高壓力直接噴射如氣缸内,使得油氣霧化和混合效率更優異,配合電子系統的進步,ECU能通過缸内直噴來更精确的控制空燃比,以及通過多次噴射方式提升燃燒效率,帶來的好處就是能産生更大的動力,同時也能降低油耗以及排放。

但缸内直噴也并非完全沒缺點,比如使用這項科技的車輛在成本方面會更高,同時對于火花塞等零部件的消耗也變得更快,燃油标号上也需要相應提高,才能發揮最佳工作狀态。最明顯的地方在于,相對于進氣道噴射的引擎來說,由于燃油混合氣不經過氣門部分,因此氣門部分積碳情況會更加嚴重,另外氣缸内的積碳的狀況也會較之更嚴重,并需要借助缸内直噴專用的燃油添加劑來幫助解決積碳。

燃油噴射系統如何控制噴油供給

現代車輛所搭載的燃油噴射系統,不論是采用進氣管噴射還是缸内直噴,其實都是通過各種傳感器來收集數據,并通過ECU來控制合适的噴油量。實際上工作狀态還是比較複雜的,其中ECU需要參考節氣門開度、發動機水溫、進氣溫度、氣壓,以及各種不同工況下的負載參數來修正噴油量,以提供準确的噴油量。

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不過通常來說,廠商會給ECU一個基本的噴油量設定,然後依據空氣流量計、氧傳感器等重要傳感器的數據,進行一定範圍的修正。基本噴油量一般是依據引擎工作循環的進氣量為參考,按照理論空燃比14.7計算出的噴油量,然後在參考進氣溫度、進氣壓力、廢氣氧含量等參數進行修正,微調噴油量來保持合理的空燃比,從而達到最佳的工作效率。

【本文圖片來自網絡】

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