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汽車知識課堂:什么是多點(diǎn)電噴、單點(diǎn)電噴、缸內(nèi)直噴?
發(fā)動機(jī)的工作需要燃燒混合氣做功,將燃料與進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣混合的方式就是供油方式。供油方式主要分為化油器和燃油噴射裝置兩種,而燃油噴射又分為單點(diǎn)電噴、多點(diǎn)電噴和缸內(nèi)直噴。目前市場上使用得比較普遍的燃油供給方式就是多點(diǎn)電噴和直噴。
發(fā)動機(jī)的電噴裝置主要由噴油油路、傳感器組和電子控制元件三部分組成。如果噴射器安裝在原來化油器的位置上,整個發(fā)動機(jī)只有一個汽油噴射點(diǎn),這就是單點(diǎn)噴射。由于單點(diǎn)噴射是將噴射器設(shè)在節(jié)氣門上方,只能改善在節(jié)氣門處的霧化以及加熱管壁溫度提高燃油的蒸發(fā)程度,但難以保證節(jié)氣門后至進(jìn)氣門的一段管壁上不形成油膜或油滴,因此進(jìn)氣歧管的結(jié)構(gòu)對混合氣的輸送和分配有重大影響,而且難以實(shí)現(xiàn)在所有工況下都能保持理想的混合氣分配。
但是單點(diǎn)噴射構(gòu)造簡單,工作可靠,維護(hù)簡單。其中一個很顯著的優(yōu)點(diǎn)就是單點(diǎn)噴射的噴射器設(shè)在節(jié)氣門上方,直接向氣流速度很高的進(jìn)氣管道中噴射,由于該處壓力低(流速與壓力成反比),噴射時只需要0.1 MPa的低壓就可以噴射了,多點(diǎn)噴射則要在0.35MPa才工作,這就意味著單點(diǎn)噴射系統(tǒng)可以降低對電動燃油泵的要求,節(jié)省了成本。不過單點(diǎn)電噴的排放標(biāo)準(zhǔn)以及燃油經(jīng)濟(jì)性都不及多點(diǎn)電噴,如今基本已被淘汰。
與單點(diǎn)噴射相對應(yīng),多點(diǎn)噴射是在每缸進(jìn)氣口處裝有一個噴油器,由ECU控制進(jìn)行分缸單獨(dú)噴射或分組噴射,汽油直接噴射到各缸的進(jìn)氣前方,再與空氣一起進(jìn)入汽缸形成混合氣。由于單點(diǎn)電噴各氣缸進(jìn)油不均的現(xiàn)象,所以逐步被直接向每個氣缸的進(jìn)氣歧管噴油的多點(diǎn)噴射取代。
多點(diǎn)電噴技術(shù)是在單點(diǎn)電噴技術(shù)上發(fā)展起來的,取代了幾個氣缸共用一個噴油器的設(shè)計方式,在每個氣缸對應(yīng)的進(jìn)氣歧管內(nèi)加裝了噴油器,這樣避免了單點(diǎn)噴射過程中混合氣輸送和分配受進(jìn)氣歧管結(jié)構(gòu)的影響,往往單點(diǎn)電噴難以實(shí)現(xiàn)所有工況下都能保持理想的混合氣分配;并且多點(diǎn)噴射將噴射器設(shè)在進(jìn)氣門處,燃油在熱的進(jìn)氣門上進(jìn)一步蒸發(fā)與空氣充分混合后立即通過進(jìn)氣門進(jìn)入燃燒室,不受到進(jìn)氣歧管結(jié)構(gòu)的影響,可以保證一致的混合氣分配。
多點(diǎn)電噴在每個氣缸蓋上安裝一個電磁噴油器,直接將燃油噴入進(jìn)氣歧管,再與流經(jīng)進(jìn)氣歧管的空氣流混合,當(dāng)進(jìn)氣門打開時,混合氣體被吸入氣缸。多點(diǎn)電噴與化油器式進(jìn)氣系統(tǒng)相比,從根本上解決了相鄰氣缸進(jìn)氣重疊而引起的配氣不均勻,功率下降,油耗增加的問題,而且多點(diǎn)噴射發(fā)動機(jī)可以采用順序噴射,因此空燃比的控制比單點(diǎn)噴射更精確,可以根據(jù)正時進(jìn)行噴油,對噴油量、噴油時刻進(jìn)行精確控制,所以多點(diǎn)噴射發(fā)動機(jī)的排放更好,更經(jīng)濟(jì)省油。
缸內(nèi)直噴就是將燃油噴嘴安裝在氣缸內(nèi)部,直接將燃油噴入氣缸內(nèi)與進(jìn)氣混合。噴射壓力得到提高,燃油霧化更加細(xì)致,真正實(shí)現(xiàn)了對燃油比的精準(zhǔn)控制,并消除了缸外噴射的缺點(diǎn)。直噴發(fā)動機(jī)比普通電噴發(fā)動機(jī)的混合氣濃度要低,所以經(jīng)濟(jì)性也隨之提高,做同樣的功,直噴發(fā)動機(jī)更加省油。缺點(diǎn)就是技術(shù)難度高,對燃油質(zhì)量要求也高,比電噴發(fā)動機(jī)更容易產(chǎn)生積碳,無形中增加了車主的用車費(fèi)用。
由于直噴發(fā)動機(jī)的工作溫度更高,因此對缸體強(qiáng)度和冷卻系的要求也更高一些。在保證強(qiáng)度的前提下,更多的新型直噴發(fā)動機(jī)采用了散熱更好的鋁合金缸體,同時還采用了強(qiáng)化的冷卻系統(tǒng),保證發(fā)動機(jī)更高的熱效率。
1、單點(diǎn)/多點(diǎn)電噴優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)勢:無論是單點(diǎn)電噴還是多點(diǎn)電噴,首先對油號的品質(zhì)會寬松一些,油號的標(biāo)定除了以價格為標(biāo)準(zhǔn),更重要的是以辛烷值來判定,以此來決定油品的品質(zhì),但是對于電噴而言,油品就相對缸內(nèi)直噴寬松一些,另外由于增加了運(yùn)輸路程,發(fā)動機(jī)積碳就會少一些,這樣最終就是降低了你的車輛維修和保養(yǎng)的費(fèi)用。
劣勢:既然缸內(nèi)直噴是主流,那必然電噴有需要替代的劣勢,最主要的就是電噴的燃油效率不高,單點(diǎn)電噴在進(jìn)氣歧管首端由一個噴油器進(jìn)行供油,怎么的每個進(jìn)氣歧管的油量有一些偏差吧,這就導(dǎo)致了活塞做工有偏差,動力響應(yīng)不及時以及費(fèi)油,這個其實(shí)是最主要一點(diǎn)。
優(yōu)勢:解決了電噴所帶來的進(jìn)入氣缸的油量不均勻燃燒不充分,效率不高的問題(但是沒有完全解決),這樣保證了動力的及時輸出,再加上現(xiàn)在各種車型大部分標(biāo)配的渦輪增壓缸內(nèi)直噴發(fā)動機(jī)技術(shù),也達(dá)到了節(jié)油的目的,可謂是一舉兩得。
劣勢:缸內(nèi)直噴發(fā)動機(jī)的出現(xiàn)也帶了一些問題,剛才提到的由于噴油嘴直接進(jìn)去缸體,這樣在活塞頂部以及缸壁的積碳就會增加,積碳相信很多司機(jī)朋友都了解,主要表現(xiàn)是發(fā)動機(jī)動力疲軟,沒勁,因?yàn)榛钊诟左w的運(yùn)動阻力增加并且運(yùn)動行程減少,做功減少,輸出的動力表現(xiàn)就會弱一些,這就增加了發(fā)動機(jī)維護(hù)的成本以及增加了發(fā)動機(jī)清理積碳的頻率。
顯而易見,直噴是目前最好也是使用得最廣泛的噴油方式,在各方面的優(yōu)勢也都比較突出。但它也并不是無敵的,因?yàn)閺慕?jīng)濟(jì)層面來看,無論是直噴技術(shù)的研發(fā)過程,還是消費(fèi)者的使用,都會產(chǎn)生大量的花費(fèi),這些也是未來直噴發(fā)動機(jī)需要克服的要素。
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