随着内燃機的不斷發展，現如今的各種新名詞很多，比如雙噴射、雙循環、分層燃燒及稀薄燃燒等等，相信大多數車友對這些詞彙都有所了解，但若問這些名詞都是什麼技術、對内燃機的發展起到哪些意義，相信很多車友就比較陌生了。

實際上雙噴射、雙循環、分層燃燒、稀薄燃燒技術都是提高發動機效率的手段，而推動這些技術産生的根本原因就是最近這些年來愈發嚴格的環保要求，比如降低油耗、降低排放等等，所以說當今内燃機的發展趨勢離不開環保時代的框架，下面鄙人就分别解釋這些技術有哪些實際意義與作用。

在内燃機進入電控時代之前，發動機的供油依賴化油器（如上圖所示），可以說化油器的服役周期很長；發動機運行時歧管會産生負壓來進行吸氣，化油器利用流動的氣流完成燃油的霧化，化油器的缺點主要體現在不能精确控制，簡單點說就是不能對發動機的負荷改變進行及時的響應，從而沒辦法根據不同負荷調整混合氣濃度，導緻的後果就是燃燒不充分、費油。

後來内燃機進入電控噴射時代，最先登場的就是歧管噴射，也叫電噴。實際上歧管噴射與缸内直噴都是電噴機，隻不過歧管噴射先出現、占了電噴機的名号；與化油器相比較電控噴射更加準确，可以及時對發動機負荷改變做出混合氣濃度的改變。歧管噴射的優勢很多比如積碳少，進氣門背面、歧管内都不會産生積碳，隻不過内燃機百年發展曆程的核心在于不斷提高的壓縮比，提高壓縮比的本質就是更性能、更效率。

而提高壓縮比必然面臨發動機運行時更大的缸壓與溫度，而歧管噴射在對燃燒室溫度控制方面存在劣勢，所以大多數歧管噴射發動機的壓縮比止步于11，但現如今缸内直噴發動機的壓縮比可以輕松達到12、13；所以歧管噴射又逐漸被缸内直噴所取代，直噴可以将燃油直接噴射在燃燒室，可以憑借豐富的噴射策略對燃燒室降溫，從而更容易提高壓縮比，直噴的普及過程其實伴随着渦輪增壓的普及，因為增壓機雖然機械壓比低，但運行時的等效壓縮比卻很高。

缸内直噴技術風光了很久，但環保規則是在不斷變化的，随着規則的嚴格，缸内直噴先天就有低溫運行時碳煙多的問題（PN），因為燃油噴射在缸内，燃油霧化的空間、時間都不夠，所以更容易造成碳顆粒PN排放的不合格，所以逐漸邊緣化的歧管噴射又重回舞台，與缸内直噴組成雙噴射，發動機在低溫、低負荷運行時利用歧管噴射更環保，當發動機達到理想狀态後采用直噴，确保更高效，而雙噴射的缺點在于有兩套噴油系統成本偏高。

過去的内燃機都是單循環，也就是傳統的奧托循環，該循環的特點是壓縮行程膨脹行程，也就是壓縮比等于膨脹比；而當膨脹行程大于壓縮行程時熱效率更高，工程熱力學書籍上的标準說法是當壓縮行程小于膨脹行程時能做更多的功，當汽油燃燒的熱量更多轉換為功，也就說明熱效率提高；所以就産生了第二種循環，阿特金森或米勒循環，這兩個不必刻意區分，更多是用來區分專利的命名方式。

把奧拓循環轉化成阿特金森循環該如何去實現？方法就是通過降低壓縮比、來實現小于膨脹比；原理就是利用進氣門早關、或晚關來減少進氣量。

進氣門早關：進氣少、噴油少。

進氣門晚關：進氣正常、但被上行的活塞給壓出一部分，結果也是進氣少。

這種方式就能把壓縮比（壓縮行程）變得更小，可以簡單理解為奧拓循環下吸入8體積的空氣壓縮成1體積，此時壓縮比為8；而在阿特金森循環下吸入空氣體積變成7，壓縮成1體積後壓縮比為7，這樣是不是就實現了壓縮比小于膨脹比？雙循環的本質就是依賴更成熟的可變氣門技術以及更精确的控制策略實現奧拓循環與阿特金森（米勒）循環間的切換。

為了内燃機更加節能環保，各大主機廠開始對稀薄燃燒領域進行探索，混合氣濃度的高低對發動機動力、油耗的影響很大；咱們最熟悉的空燃比就是14.7，當然這僅僅是理想空燃比而不代表最高空燃比；汽車運行時更濃的混合氣會讓動力響應更好，比如過量空氣系數0.88的功率混合氣，此時空燃比降低至12.8左右，可以理解為此時燃燒速度更猛烈。

但混合氣濃度提高，不完全燃燒的問題就會加劇，即便是14.7的理想空燃比依然存在不完全燃燒，那麼為了讓混合氣可以更完全的燃燒，就需要不斷提高空燃比，道理其實很簡單，空氣是免費的、用更大體積的空氣來确保油氣可以燃燒的更完全，去産生更多的功，等同于提高熱效率，這就是稀薄燃燒的意義，但問題是當混合氣稀薄到一定程度時就不容易點燃了。

比如為啥是2倍過量系數？空燃比為啥要達到29.4以上的超稀薄狀态？因為14.7-29.4之間的氮氧化物比較多，超稀薄燃燒為了節能環保，若造成了新的污染就沒意義了；所以起點直接達到29.4以上，而混合氣稀到這個程度就不容易點燃了，因為火焰傳播速度太慢了；為了解決這個稀薄混合氣不好點燃的問題，産生了分層噴射、分層燃燒的解決方案。

上文提到了缸内直噴技術噴射策略非常的豐富，可以在燃燒室内依次制造出不同濃度的多層混合氣（如上圖所示），最靠近火花塞的混合氣濃度最大，而最底層的混合氣濃度最低；原理就是利用火花塞跳火點燃最近的混合氣層，從而使點燃的火花逐層向下進行燃燒，最終完成對最底部的超稀薄混合氣層的完全點燃；這就是分層燃燒，實際上就是實現稀薄燃燒的一種解決方案。

但理想是美好的，這種依靠點燃火花向下傳播的方式并不能完全點燃底部的混合氣，所以馬自達弄出個壓燃汽油機，這麼做的好處就在于壓燃的是一個混合氣層、有無數的着火點，更充足的能量可以确保火花傳遞得更快、更遠；總而言之雙噴射、雙循環、分層燃燒、稀薄燃燒都是環保時代下所産生的技術，它們存在的意義就是讓内燃機獲得更低的油耗、更理想的排放。

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