只有实现“尽燃每滴油”--也就是我们常说的“使燃油充分燃烧”,才能将每一滴燃油所储存的能量全部转化成动力,产生更强的动力输出,消耗更少的燃料,产生更低的排放。大众汽车TSI发动机采用先进的缸内直喷和涡轮增压技术,显著提高了发动机效率,以低油耗、低排放产生更为强劲的动力。
缸内直喷技术
在发动机技术进步的历程中,油气混合技术一直是最为重要的技术课题之一。只有实现燃油与进气按照精确的比例均匀混合,才能实现“尽燃每滴油”。
【缸内直喷】
发动机油气混合技术的发展经历了从化油器,单点喷射到多点喷射和缸内直喷等几个重要阶段。
化油器:应用真空原理将燃油在化油器中被进入的空气打散成雾,伴随空气被“吸入汽缸。由于是利用简单的机械结构控制供油量,所以,无法实现准确的按需供油。
单点喷射:以喷油嘴取代了化油器,燃油供应进入了燃油“喷射”时代,并且实现了电子控制,供油量精确度有所提高。但是,化油器和单点喷射存在一个共性的缺陷,燃油雾化与进气混合的位置处于进气管距离气缸的最远端,油气混合后,要分配给各个气缸,无法实现精确的按比例并且均匀的油气混合,所以,油耗高,动力低。
多点喷射:每个气缸都由单独的喷油嘴喷射燃油。燃油喷嘴安装于进气管最靠近气缸的位置,燃油喷射与进气混合在进气门之前。多点喷射能够按照每个气缸的需求实现精确的按需供油,因此,显著降低了油耗和排放。但是,这种“缸外喷射混合”的缺点在于,进入气缸的混合气只能够通过气门的开闭来被动控制,不能完全适应发动机不同工况的需求。并且,油气混合受进气气流的影响较大,还会吸附在进气管壁和气门上形成积碳,造成浪费,并影响发动机性能。
【6孔高压喷嘴】
缸内直喷:燃油喷嘴安装于气缸内,直接将燃油喷入气缸内与进气混合。喷射压力也进一步提高,使燃油雾化更加细致,真正实现了精准地按比例控制喷油并与进气混合,并且消除了缸外喷射的缺点。同时,喷嘴位置、喷雾形状、进气气流控制,以及活塞顶形状等特别的设计,使油气能够在整个气缸内充分、均匀的混合,从而使燃油充分燃烧,真正实现了“尽燃每滴油”。
从燃油喷射技术发展的轨迹可以看出,燃油喷射与进气混合的位置离气缸越来越近,最终发展到在气缸内进行。由于燃油喷射雾化的形成与油气的混合就在汽缸内进行,对供油量与油气均匀混合的控制精度得以提高,并且可实现精确点火,因而,燃烧更加迅速、充分,动力的爆发当然就会更为猛烈,动态响应更佳,功率与扭矩同时增加,燃油消耗明显降低,排放也更低。
缸内直喷技术无疑是汽车发动机技术发展过程中的最新成就。
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