大众d4机油怎么样,汽车发动机燃油喷射技术

中国有轿子,世界有汽车。自从第一辆汽车开始,工程师无时不刻都在对其进行升级、改造。和人类需要呼吸和饮食一样,汽车发动机的升级改造主要体现在进气结构和燃油供给方式的优化上,以达到最佳的空燃比,其中,燃油喷射的方式就经历了化油器—单点喷射—多点喷射—缸内直喷,直到今天的混合喷射。孰优孰劣,路在何方?列举一二,敬请指导。
汽车发动机燃油喷射方式路在何方?了解这些有好处

一,多点喷射的优缺点
多点喷射即进气道喷射,英文缩写PFI,就是将喷油嘴分别安装在每个气缸进气位置相对应的进气歧管内,在进入气缸前进行喷射,和空气完成混合后一起进入气缸,完成燃烧做功。喷射的时机一般是在进气门打开前的0.5秒内,有利于和空气的均匀混合。
1,优点
相对于缸内直喷来说,有3点微弱的优点就是:首先,对气门积碳的积累有一定的缓解作用。由于在进入燃烧室之前燃油是以雾化的状态和空气进行混合,对于进气歧管中部分高温机油蒸汽有一定的稀释缓解作用,经过气门时,很少会形成积碳依附在气门后面。
其次,多点喷射结构简单,对喷油嘴的燃油压力,通过燃油泵就可以达到标准,所以生产成本也就低得多。
另外,多点喷射经过多年、多车型使用,喷油嘴制造工艺十分成熟,性能也十分稳定,维护保养好的话,可以终身使用。
2,缺点
多点喷射是将燃油喷射在进气歧管内的,在和空气,高温机油蒸汽混合后,不会全部的进入燃烧室,部分滞留在进气道内的混合气体会依附在进气道内,长时间会形成大量的柔软的积碳,这些积碳又会阻碍进气的畅通,引起油耗的增高。积累在节气门后面的积碳还会引起节气门的打开或关闭迟滞,造成发动机的一系列故障。
一句话,多点喷射会引起进气道积碳并且降低了燃油利用率,这对于日渐严苛的排放标准来说,无疑是不利和落后的。
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二,缸内直喷的优缺点
缸内直喷,英文缩写GDI,顾名思义,就是将燃油直接喷射在燃烧室内,和空气在气缸内混合后,完成燃烧做功的一种燃油喷射方式。一般会在空气进入气缸过程中同步完成燃油的喷射。是现阶段汽车发动机主要的燃油喷射方式。
1,优点
燃油利用率高。由于燃油直接在气缸内精准喷射,可以在小范围内和空气充分混合,对混合气浓度的控制要比PFI精准的多,也就容易达到理想状态下的空燃比。
减少燃烧污染排放。由于缸内直喷可以充分燃烧燃油,排放气体中对空气污染的一氧化碳、也将大量的降低。
降低发动机爆震发生率。直接喷射在气缸内的燃油,在蒸发的同时,会吸收气缸内的热量,降低气缸内的温度,从而有效避免混合气体的提前燃烧,降低发动机爆震的发生,这对于发动机来说,是极其重要的,没有爆震,发动机可以很好的提高功率,发动机工作的稳定性也会进一步加强。所以,缸内直喷特别适合涡轮增压发动机的工作特征。
2,缺点
容易产生积碳,尤其是进气门后面的积碳。在进入气缸前的空气中,含有一定的高温机油蒸汽,这些机油蒸汽中又含有胶类和油泥成分,在没有燃油的缓解稀释下,很容易在气门后面沉淀下来,由于气门所处的高温环境,这些积碳会很快硬化,很难通过普通的手段进行彻底清洗。
容易引起湿壁效应。典型的例子就是本田CRV的机油增多,虽然是一系列原因引起的,但是缸内直喷也是其中原因之一。湿壁效应主要发生在发动机熄火后,喷入的燃油会沿着气缸周围,慢慢顺流而下,进入油底壳的机油内,其危害不仅会增多机油,对机油的稀释才是最为致命的。
对喷油嘴材质要求高,并且需要专属的高压油泵。由于喷油嘴直接安装在气缸侧面或者气缸正上方,气缸的高温对于喷油嘴来说,是个极大的考验,而喷射需要的巨大压力,同样对高压油泵的稳定性也是一种考验。事实证明,恰恰是喷油嘴和高压油泵最容易损坏。并且,高压油泵在工作中还会发出连续的哒哒声,也算是一种噪音。
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三,混合喷射的优缺点
作为多点喷射和缸内直喷的有机结合,混合喷射代表了今后燃油喷射方式的一种方向,可以说是集众家之所长为一体,其优点有:
1,降低油耗
混合喷射在汽车ECU的调校下,采用分阶段分别使用不同的燃油喷射方式。在发动机起步时的小负荷阶段,采用PFI系统供油,此时喷油量较少,在中负荷阶段,两套系统同时供油,但以PFI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。
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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。
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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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