發(fā)動機(jī)直噴好還是電噴好?了解一下

 汽車知識     |      2019-08-26 11:38
所謂的電噴發(fā)動機(jī)與直噴發(fā)動機(jī)到底有什么區(qū)別呢?是不是直噴就更高科技更省油呢?不買直噴就out了?今天汽修老板內(nèi)參小編就來給你講一講,是不是一定要買直噴車?
 
首先,什么是電噴,什么是直噴呢?
 
電噴全稱叫做電控燃油噴射,由電腦和傳感器控制噴油,現(xiàn)在能買到的車都是電噴的。
 
傳統(tǒng)電噴(下文中的“電噴”專指傳統(tǒng)電噴)的原理簡單來說,就是將燃油噴入各氣缸的進(jìn)氣岐管,和空氣混合后,再進(jìn)入相應(yīng)的燃燒,也叫歧管噴射。



圖右為缸內(nèi)直噴
 
直噴也是電噴的一種,全稱叫做缸內(nèi)直噴。就是直接將燃油噴入氣缸內(nèi),直接與空氣混合燃燒。直噴的代表有大眾的TSI,TFSI,通用的SIDI等 。
 
直噴的優(yōu)點(diǎn):
 
確實(shí),直噴技術(shù)更新,而且通過簡單的原理對比我們也可以看出來,直噴可以更精準(zhǔn)的控制噴油量,也有著油氣霧化和混合效率上的優(yōu)勢。再配合上高壓噴射,以及分層燃燒技術(shù),使得燃燒更均勻更充分,燃油效率更高。

這也就使得直噴發(fā)動機(jī)有著更好的動力,在高速巡航的時候油耗水平控制的讓人非常滿意。
 
所以,理論上說,直噴發(fā)動機(jī)燃燒效率更高、更省油。
 
直噴的就是比多點(diǎn)噴射更容易在發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣氣門產(chǎn)生積碳。
 
原因:
 
發(fā)動機(jī)都會有曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)。發(fā)動機(jī)(往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī))在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,燃燒室內(nèi)形成的高壓氣體會通過活塞環(huán)竄入曲軸箱,這就會導(dǎo)致曲軸箱內(nèi)部的壓力出現(xiàn)升高趨勢,如不加以控制,這種情況將直接影響到發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng),因此,需要依靠曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)不斷地將竄入曲軸箱的混合氣導(dǎo)出,為了滿足環(huán)保的要求,混合氣必須送入氣缸進(jìn)行再次燃燒。
 
這些混合氣體會夾帶機(jī)油蒸汽(就是發(fā)動機(jī)潤滑油蒸汽)流入到進(jìn)氣歧管。進(jìn)氣歧管這個位置溫度不高,機(jī)油蒸汽就會冷凝變成液態(tài)機(jī)油。久而久之就會附著在進(jìn)氣歧管和進(jìn)氣氣門上。
 
而這些冷凝的機(jī)油又會由于高溫慢慢碳化形成積碳。

以前的多點(diǎn)噴射發(fā)動機(jī)噴油嘴是在進(jìn)氣歧管和進(jìn)氣門位置。這些積碳就會被噴油嘴噴出的汽油溶解掉(汽油是很好的有機(jī)溶劑)。但是缸內(nèi)直噴發(fā)動機(jī)的噴油嘴直接做到了燃燒室內(nèi)。這樣的設(shè)計先天無法通過汽油來溶解進(jìn)氣門上面的積碳。這就是為什么直噴發(fā)動機(jī)比多點(diǎn)噴射的發(fā)動機(jī)更容易產(chǎn)生積碳的原因。
 

那直噴發(fā)動機(jī)是不是技術(shù)退步呢?
 
不能這么說,早期多點(diǎn)噴射發(fā)動機(jī)也是有許許多多問題,這幾十年下來完善了。直噴發(fā)動機(jī)省油,動力響應(yīng)更好。我相信今后會更加完善。例如豐田的漢蘭達(dá)、新皇冠上的那款D4ST 發(fā)動機(jī)使用了混合噴射技術(shù),(每個氣缸有兩個噴油嘴,一個在缸內(nèi)直噴,一個在進(jìn)氣歧管)就是為了減少發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口積碳同時又兼顧直噴發(fā)動機(jī)高燃燒效率的優(yōu)點(diǎn)。
 
目前已經(jīng)在使用直噴發(fā)動機(jī)的各位車友,建議每1萬公里可以讓4S店清洗一下節(jié)氣門內(nèi)側(cè),每2萬公里清洗一下進(jìn)氣歧管和進(jìn)氣門。這個部位用燃油添加劑是清洗不到的。
 
但實(shí)際上,直噴也有著自身的問題。
 
第一個是積碳更難清除。
 
首先要說的是,積碳是發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中不可避免的現(xiàn)象,任何發(fā)動機(jī)都會產(chǎn)生。

對于電噴來說,油氣在進(jìn)氣歧管中就已經(jīng)混合,其混合物可以起到?jīng)_刷進(jìn)氣歧管的效果,使得進(jìn)氣口以及進(jìn)氣門相對不容易產(chǎn)生大量積碳。
 
直噴車型的噴油是不經(jīng)過進(jìn)氣歧管的,所以對進(jìn)氣歧管也起不到清潔的作用。所以,直噴發(fā)動機(jī)一旦進(jìn)氣口產(chǎn)生積碳,會更難去除,使得進(jìn)氣效率下降。
 
所以配備直噴發(fā)動機(jī)的車型,廠商會推薦使用清潔型添加劑,也不完全是胡來。
 
第二,直噴真的巨省油嗎?
 
舉個例子,前面提到了,直噴發(fā)動機(jī)需要配合很多其他技術(shù)實(shí)現(xiàn)效率最大化,但比如引進(jìn)國內(nèi)的很多直噴發(fā)動機(jī)閹割了分層燃燒技術(shù),那它的表現(xiàn)肯定就不如宣傳的那么好了。
 
因?yàn)橛秃牡膯栴}和太多因素相關(guān),變速箱匹配、車重、駕駛習(xí)慣、路況等等都會有更大的影響,直噴技術(shù)只代表了工程師在燃油噴射形式方面的努力,所以我們不能簡單粗暴的說,直噴就一定能省很多油。
 
總結(jié)來說就是:
 
直噴更大的意義其實(shí)是發(fā)動機(jī)整體的技術(shù)更新,以前用電噴的廠家也在逐步使用直噴技術(shù)。但這并不代表直噴是無敵的,也有著上面提到的各種問題,各家的直噴技術(shù)也有不同差別。而且,直噴車普遍會貴一點(diǎn)。
 
缸內(nèi)直噴只是將原來在進(jìn)氣管內(nèi)的噴油改變到在氣缸內(nèi)直接噴油。下面在具體講一下。
 
——缸內(nèi)直噴技術(shù)
 
汽車行駛所依賴的發(fā)動機(jī)之所以能產(chǎn)生動力,無非就是氣缸吸入空氣與汽油混合后進(jìn)行燃燒,進(jìn)而做功推動活塞來帶動整個機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
 
以供油方式不同,我們可以把發(fā)動機(jī)可分歧管噴射式(PFI)和缸內(nèi)直噴式(GDI)。簡單來說,歧管噴射式(PFI)和缸內(nèi)直噴式(GDI)的區(qū)別,就是一個在缸外噴油,一個在缸內(nèi)噴油。
 
 汽車發(fā)動機(jī)的供油方式
 
對于歧管噴射(PFI)方案而言,其噴射壓力較低,僅有3~5bar,在此壓力下噴射出的燃油顆粒直徑約為150~300μm。相對于缸內(nèi)直噴能達(dá)到150~300μm的燃油顆粒而言,僅有極少部分可以在進(jìn)入空氣的短暫時間內(nèi)蒸發(fā),
 
這種油氣混合模式在熱機(jī)穩(wěn)定工況下并無問題,但在車輛突然加速轉(zhuǎn)速迅速攀升時(噴油量加大且燃油蒸發(fā)時間縮短)以及冷機(jī)啟動狀況下,則無法保證當(dāng)前所需的油氣混合氣供應(yīng),此時只能以過量噴油的方式來臨時性滿足工況需求。
 
汽油缸內(nèi)直噴技術(shù)就可以規(guī)避上述問題的產(chǎn)生,可在極短時間內(nèi)得到迅速蒸發(fā),因此大大加快了油氣混合氣的生成速率,冷啟動排放問題得以改善,同時還避免了進(jìn)氣道噴射中那種依靠壁面油膜蒸發(fā)導(dǎo)致混合氣濃度不能精確控制的狀況,在車輛瞬態(tài)工況改變時可做出及時響應(yīng),即油門響應(yīng)性更好。
 
同時,噴嘴位置、噴霧形狀、進(jìn)氣氣流控制,以及活塞頂形狀等特別的設(shè)計,使油氣能夠在整個氣缸內(nèi)充分、均勻的混合,從而使燃油充分燃燒,能量轉(zhuǎn)化效率更高。
 
缸內(nèi)直噴比多點(diǎn)電噴(歧管噴射分單點(diǎn)電噴和多點(diǎn)電噴,目前普遍應(yīng)用多點(diǎn)電噴)這往小了說,就是用缸內(nèi)直噴發(fā)動機(jī)既能帶來強(qiáng)勁動力又省下了大把的油錢,往大了說,那就是缸內(nèi)直噴發(fā)動機(jī)的低排放減輕了環(huán)境污染.

但是缸內(nèi)直噴科技也并非完美,從經(jīng)濟(jì)層面來看,采用缸內(nèi)直噴的供油系統(tǒng)除了在研發(fā)過程必須花費(fèi)更大成本,對于車主來講較傳統(tǒng)電噴車需要更加頻繁更換火花塞等零部件。
 
另外,缸內(nèi)直噴發(fā)動機(jī)最為詬病的就是積碳問題。在滅車的瞬間噴油器不可能停止噴油,因?yàn)閲娪蜁r間超前于點(diǎn)火時間,在這瞬間被噴入的燃油就沉積在活塞表面,
 
還有廢氣再循環(huán)的設(shè)置使混合氣成分發(fā)生變化,原本應(yīng)該很干燥的燃燒室,混進(jìn)了機(jī)油,水和汽油,這三種東西混合起來會產(chǎn)生大量積碳,積碳堆積會讓活塞環(huán)間隙更大,會導(dǎo)致更多的機(jī)油蒸汽參與燃燒,于是惡性循環(huán),積碳越積越多。