汽車發動機的動力源自於空氣與汽油混合后引發的爆燃,產生巨大的能量推動活塞做功。燃油的供給是通過噴油嘴將燃油噴入進氣歧管或氣缸內實現的,其中噴在各氣缸進氣歧管內的被稱為多點電噴,直接噴入氣缸內的則稱為缸內直噴。這兩種供油方式是目前量產車中應用最廣泛的,它們各有優缺點。
多點電噴的噴油嘴安裝在每個氣缸蓋上,燃油直接噴入進氣歧管並與進氣歧管中的空氣充分混合,當進氣門打開時,混合氣體被吸入氣缸內燃燒做功。簡單來說,多點電噴的空氣和燃油就像兩個人半路上相遇,在進氣歧管兩人混熟了成為了朋友,最後一起推動活塞。
多點電噴的優點在於其結構簡單,對噴油嘴噴油的壓力要求較小,而且對燃油品質的要求也比較低,這樣一來對於後期的維修保養來說更加省時省力,可靠性較高。但是由於噴油壓力小,燃油霧化程度不高,所以燃燒效率相對較低,從而導致發動機的燃油經濟性、和高轉速下尾氣排放相對較差,動力輸出也受到影響。目前多點電噴的供油方式主要存在於自然吸氣發動機上。
優點:
① 結構簡單,對噴油器要求不高,維修保養和可靠性方面表現較好。
② 對油品要求不高。
缺點:
① 雖然改善了單點電噴混合氣分配不均勻的問題,但是在燃油霧化和油氣混合方面依然沒有做到更加完美。
② 結構比較複雜,所以成本高。
缸內直噴的噴油嘴直接安裝在氣缸內,空氣從進氣門進入氣缸後,噴油嘴噴油,燃油和空氣直接在氣缸內混合併燃燒。就好比空氣和燃油這兩個人互不相識,突然在氣缸這個狹小的空間內相遇,然後火花塞“挑是非”放了個電把他們倆的情緒引燃了,接著就是一頓幹仗,釋放出巨大的能量。
缸內直噴的優點主要分為以下兩個方面:首先,缸內直噴的噴油壓力更高,燃油霧化更加細緻。換句話說,燃油原來是10個相撲運動員,被派去和空氣打架,但是現在同樣的燃油噴出來更細,也就是10個相撲換成了同樣體積的20個拳擊手再去打架,效率自然更高。
其次,缸內直噴的噴油量和噴油時機更加精準,當感測器檢測到空氣來了多少人後告訴噴油嘴,噴油嘴再在最合理的時間派出最合適的燃油數量去迎戰。因此,缸內直噴很好地解決了多點電噴的缺點,燃油更加物盡其用。
優點:
① 油耗量低,升功率大,壓縮比高達12,與同排量的一般發動機相比功率與扭矩都提高了10%。
② 直噴發動機高壓燃油噴入燃燒室,是以細小的霧狀進入的,當它蒸發時吸收熱量,可冷卻氣缸,從而減少排放。
缺點:
① 零元件複雜,而且價格通常要貴。
② 技術要求比較高,缸內直噴發動機的技術難點就是“分層燃燒”的實現。
多點電噴技術更加成熟,價格便宜,燃燒效率高,同時維護保養比較方便、便宜。可採用順序噴射,因此空燃比的控制更精確,所以排放較好,但是省油程度上不如缸內直噴技術。缸內直噴技術更加先進,在燃油效率、省油程度、排放方面都比多點電噴要更好。
Q: 噴油系統位置不同,導致積碳形成的位置也不同。我們都知道汽油本身是一種很好的有機溶劑,對積碳有一定的清洗能力,但對於電噴發動機的缸內積碳還是比較頑固的。而缸內直噴由於不能像進氣歧管噴射一樣通過汽油對氣門背部進行沖刷,這裡就成了積碳的重災區,平時使用的汽油添加劑無法清洗到進氣門的積碳。隨著缸體的廢氣直接經過廢氣迴圈閥堆積在氣門口,氣門口積碳堆積速度遠高於多點電噴發動機,如果不及時處理,就會影響ECU對進氣量的判斷,造成啟動困難、發動機抖動、敲缸爆震、動力下降、油耗增高等現象。