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汽车供油方式哪种最好 最省油

我们国家在2000年以后,所有的汽车都禁止再使用化油器的供油方式,而发动机的供油方式基本就是从开始的化油器,发展到机械式喷油。它是通过发动机曲轴的动力去驱动油泵工作,然后待燃油达到一定压力后,再由喷油嘴喷射燃油。

当然,机械式喷油的历史过程比较短,它的缺点就是油气混合气在发动机内部的整个行程和化油器较为类似,也是需要经过较长的一段路程才能被喷入到气缸内部。虽然机械式喷射可以比化汽油更加精准的控制燃油,但效果依旧不如人意,所以后来随着汽车电控技术的发展,这才有了电控燃油喷射技术的出现。

电控燃油喷射技术一开始是单点喷射,也就是发动机的几个气缸共享一个喷油嘴,喷油嘴喷射的燃油在形成油气混合气后,会在进气压力的作用下来到各个气门位置,最终进入气缸。

这种喷油方式一听就能想象到,它很容易造成每个气缸之间的喷油量和油气浓度不一致,同时油气混合气的行程同样很长,而且也无法准确控制油气混合气抵达每个气缸的时间,因此后来多点电喷技术便由此诞生了。

不过随着发动机技术的不断发展,以及人们对燃油经济性以及节能排放越来越高的追求,我们又在多点电喷的基础上迎来了缸内直喷的技术发展 。直到现在,整个家用车领域的发动机供油系统,主要就由“多点电喷”和“缸内直喷”两种供油方式所主导。

那么壹车热评今天的文章,就将多点电喷(歧管喷射)VS缸内直喷进行详细对比与介绍。

多点电喷:

我们也把它成为“歧管喷射”,它是在每个进气歧管的末端旁设置一个喷油嘴,行车电脑在根据我们踩油门控制的节气门开口角度与速度信息,计算出此刻的喷油量,然后控制喷油嘴喷射燃油。

多点电喷比起它的前辈们来说,它最显著的优点就是将油气混合气在进气歧管内的行程距离大大缩短,这样就可以让ECU非常精准的控制喷入气缸内的燃油喷射量,以及喷射和点火的时间控制,保证了每个气缸之间的油气浓度和喷射量基本一致,大大提高了燃油的燃烧效率,可以让发动机更好的发挥出自己应有的动力输出性能,并且提高发动机的燃油经济性。

缸内直喷:

缸内直喷就是把多点电喷的喷油嘴位置,从进气歧管的气门旁,直接移到了气缸内部,多点电喷是进气门打开的同时,喷油嘴喷射燃油,然后油气混合气再一起进入到气缸内部,而缸内直喷则是在空气由进气门进入到气缸内后,节气门关闭,此时喷油嘴开始喷射燃油。

也正是由于缸内直喷的供油方式在喷油时节气门基本处于关闭状态,因此缸内直喷发动机气缸内部的气压会比多点电喷更大,因此喷油嘴就需要用更大的喷射力量才能将燃油顺利喷出。

这样做的好处是可以让燃油在喷射后达到更大的雾化性,可以让燃油与空气充分混合,提高燃油在气缸内的燃烧效率,同时ECU还可以根据气缸内的燃烧状态,采用多次控制喷油的方式,控制每次的喷油量,采取分层燃烧等方式让燃油燃烧的更加充分。因此缸内直喷发动机的热效率就要更优于多点电喷,它的动力输出和燃油经济性也要比多点电喷更优秀。

那么在详细介绍完多点电喷和缸内直喷的供油方式原理之后,我们再来分析这两种供油方式究竟有哪些具体的优缺点?

多点电喷:

多点电喷虽然比它的前辈们在燃油经济性方面、喷油量控制方面、油气混合气的路径方面等有了很大的进步,但多点电喷的喷油嘴毕竟还是在进气歧管中,它需要首先喷射燃油和进气歧管内的空间进行混合后,才能进入到气缸内进行燃烧做功。

因此在这个过程中,多点电喷的燃油或多或少依旧会被附着在进气歧管的管壁上,这就让多点电喷发动机在面对需要急加速的时候,ECU无法更加准确的控制每个气缸的燃油喷射量,也就是在加速过程中的油气混合比例不如在匀速时控制准确。

此外,多点电喷的发动机无法像缸内直喷发动机那样,做到过大的气缸压缩比。原因就是多点电喷的燃油在进入气缸前,它基本已经和空气形成了较为均质的可燃混合气,那么我们应该知道在四冲程发动机的四个冲程中,除了做功冲程(也叫点火冲程)会点燃油气混合气以外,在压缩冲程的过程中,活塞在往气缸上止点运行时,可燃混合气会被压缩成高压高温状态。

如果将多点电喷的发动机做成高压缩比的话,那在压缩冲程的过程中就很可能出现可燃混合气提前燃烧的问题,这就会导致发动机的爆震现象,而爆震问题则会对发动机带来伤害,而且如果你使用的又是抵抗爆性的低标号燃油,这种爆震现象还会更加明显。

缸内直喷由于是先进气,然后关闭进气门,再根据进气量喷射燃油,那么这类发动机在点燃可燃混合气之前基本没法达到均质状态,然后我们再通过压缩冲程强行将可然混合气进行充分混合,这个过程就可以有效避免可燃混合气出现提前自燃的问题。当然,对于一些涡轮增压发动机来说,即使它采用的是缸内直喷,但由于涡轮增压发动机的工作温度会很高,因此这类发动机依旧可能出现可燃混合气提前燃烧的问题。

不过我们可以通过提前喷油,利用燃油从液体转换为气体的原理,提前带走部分可燃混合气的热量,降低可燃混合气在压缩冲程过程中的温度,从而避免提前自燃的现象发生。所以有时候虽然你购买了小排量的缸内直喷涡轮增压发动机,但在实际驾驶过程中,你发现这个发动机好像并没有想象中的那么省油,原因就在这里。

话题有点跑偏,所以结合多点电喷发动机对压缩比的要求,如果你仔细观察的话,多点电喷发动机的压缩比一般到10.5就顶天了,而缸内直喷发动机则可以做到11以上,甚至是13。此时有些读者就别拿马自达的发动机来较真了,有时候马自达的技术在所有车企里面就属于另类的存在。

此外,多点电喷也正是得益于它的喷油时间是和节气门同时配合的,而且喷油嘴的角度也是基本对着节气门背面,因此在喷油的时候,燃油会对节气门的背面积碳起到一定的冲刷效果。所以我们可以看到多点电喷发动机的积碳形成几率,往往要远低于缸内直喷发动机,而且由于多点电喷的油气混合是在进入气缸前就已完成,因此它在抵达气缸内时的油气混合程度,就会比缸内直喷更加均匀。

缸内直喷

如果用相对的角度来分析,多点电喷的一些优点其实就是缸内直喷的缺点,而多点电喷的缺点可能也正好是缸内直喷的优点,譬如前面说的压缩比问题和油气混合均匀等问题。

缸内直喷由于燃油喷射的雾化度更高,它的油气混合程度会由于多点电喷,但它的喷油和进气不是同步进行,所以在气缸内它的整个油气混合气的均匀程度没有多点电喷那么好。得益于这个缺点,缸内直喷才可以采用什么分层燃烧,稀薄燃烧等技术,可以采用压缩比更高的发动机,这些又可以让缸内直喷发动机具有更高的热效率,当然也具有更好的燃油经济性。

此外缸内直喷供油一般又分为: 气流引导型、壁面引导型和喷雾引导型三种。

喷雾引导型的缸内直喷是将喷油嘴置于气缸顶部中间位置,我们也叫它为“中置喷油”,而气流引导型和壁面引导型则是将喷油嘴置于气缸一侧,也就是喷油嘴斜着往气缸内喷射燃油。

这三种不同类型的直喷方式,主要还是从缸内的气流量和气流的流动性,对喷油后形成的可燃混合气比例,以及对燃烧火焰的稳定控制等方面去进行设计的,但从设计角度来说中置喷油可以更有利实现分层燃烧的技术,只是不同车企的缸内直喷的技术层次不同,因此他们能在发动机上所运用的技术也不相同。

如果要细读缸内直喷的话,我们在购车时就不能因为销售说某款发动机是缸内直喷,就简单的认为它的技术就一定比多点电喷发动机优秀,或者就一定比其他品牌力弱的的缸内直喷发动机更先进,这是不同的概念。

最后,缸内直喷发动机由于可以做到较高的压缩比,因此它比多点电喷在燃油标号方面的要求就要更高一些,对发动机供油系统的部件要求也更高,这也会间接增加我们的用车成本。同时,缸内直喷由于它的喷油方式和多点电喷不同,因此它在气门位置的积碳形成几率也要比多点电喷更高,而且缸内直喷发动机在目前还有一个属于“娘胎自带”的属性缺点,那就是机油里汽油味问题,往严重的说我们也可以称它为“机油增多”问题。

最著名的例子就是本田的1.5T缸内直喷发动机的“机油门”事件。

关于这个话题壹车热评稍微解释一下,主要原因是由于缸内直喷的燃油喷射压力要远大于多点电喷(具体数值壹车热评不喜欢举例,说了读者也多半记不住,你们只要记住这个结论就行了),因此无论缸内直喷的燃烧有多充分,它都会有一些燃油会被喷到气缸壁上,形成所谓的“湿壁效应”,然后活塞在做冲程的过程中,活塞环又会把这些未燃烧掉的燃油刮入到曲轴箱内。

大多数的缸内直喷发动机的解决办法,都会在曲轴箱内部设计一个曲轴PVC阀,它会将曲轴箱内的气体通过PCV阀导入进气歧管,并有少量的空气由空气滤清器经PCV阀直接进入进气歧管,这就避免了节气门处结冰、燃烧不充分、排放恶化等现象。但如果这个曲轴箱的PVC阀结构设计有问题,排气过程不顺畅的话,那未被排出的燃油就会和机油混合在一起,这就是为什么缸内直喷发动机的机油容易闻到汽油味的原因。然后日积月累就会让曲轴箱内的机油量增加,因此就形成了本田1.5T缸内直喷发动机的“机油增多”问题。

虽然这个问题无法从根源上彻底解决,但想要缓解它也并不是特别困难,因为大多数车企都可以通过自己的技术去有效弥补缸内直喷的这个缺点,只不过本田嘛!这里就不再多说了,否则又会有“日精”开始反喷了。

综上所述,壹车热评稀里哗啦的写了一大篇,希望读者能通过这篇文章彻底了解缸内直喷和多点电喷的优缺点,同时也为自己今后购车时的选择多一点理论知识。此外还有一种叫做混合喷射的方式,如果有时间壹车热评将会详细写一篇相关的文章进行阐述。

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