为什么说缸内直喷发动机肯定比多点电喷好？答案在这里
天和Auto2021-01-12 13:59
#老司机聊汽车知识#
问题：
其实两种说法都有片面性，不能否认多点电喷技术稳定，但缸内直喷也绝对不是什么近期才出现的新技术；要知道直喷技术最早应用于柴油发动机，时间已经接近100年，也就是一战末的时候就应用于货车上了。所以两种喷油技术都是足够稳定的，只是近几年有少数车企研发的直喷发动机出现过机油增多的案例；不过整车厂上百家，量产汽车上千款，出现个别问题当然不具备代表性，所以不能作为否定直喷技术理由，那么这两种技术究竟哪种更先进呢？
01多点电喷的概念
所谓电喷指通过「电驱·燃油泵」加上电磁阀控制的喷油嘴，以压力喷射燃油的技术；油泵从油箱里抽出燃油并开始增压，将燃油通过油管和燃油滤清器送到发动机的喷油嘴的位置。
喷油嘴的本质就是电磁阀，在断电时为闭合状态，但油泵持续加压则等于蓄压；通电后喷嘴打开则可通过压力与细密的喷孔将燃油雾化喷射到进气歧管里，这就是所谓的电喷技术。早期应用的是单点电喷，喷油嘴布局在进气歧管的总管路上，概念如下。
单点电喷是不够理想的技术，因为从总管道到各个气缸的燃烧室要经过“进气歧管”；歧的意识指岔道，意思就是把进气管道分成多路。内燃机的气缸不论使用直列还是V型排列，从总管道到各个气缸的距离都是不等长的，那么在不同的距离基础上通过气流“打散”（雾化）燃油的效果则必然存在差异。
雾化效果直接决定了混合油气的蒸发速度，蒸发速度直接影响燃烧速度与程度；混合油气即使在热车状态下也不能充分燃烧，只有相对充分才能实现更大的扭矩。结果则是多个气缸因雾化程度不同，燃烧转化出的扭矩也不同，发动机运行的稳定性就会变差；想要解决这个问题就要让雾化效果接近一致，解决的方式则是在每个气缸之前的进气门之前的位置布局喷油嘴，在气流达到该位置后再喷油进行雾化。
这就是所谓的多点电喷，每个气缸之前都有喷油嘴；不过喷油位置还是在狭窄的进气歧管里，有多窄呢？
即使喷油嘴斜插在进气歧管里，喷油压力也不能够很大；因为压力越高喷射出的“油柱”就会越长，在狭窄管路中必然会造成飞溅湿壁的问题，这会影响空燃比的准确性。
于是升级为多点电喷后也只有2.5、3.0、3.5bar的喷油压力，低压喷油虽然不会湿壁，但是过低的压力也无法让雾化喷射出的油珠粒径足够小。说白了就是喷射的燃油单体直径过大，在高温环境中的蒸发速度会比较慢，这还是会影响燃烧速度与扭矩，所以汽油机也才使用了缸内直喷技术。
02缸内直喷的概念
所谓缸内直喷的本质仍旧是「压力喷射·多点电喷」，区别只是将喷油嘴从进气歧管挪到了气缸里。四冲程发动机指四个运行步骤，活塞在气缸里上下往复运转，标准如下。
进气喷油·活塞下行（喷油空间大）压缩蒸发·活塞上行点火做功·活塞下行排气吸气·活塞上行如果说多点电喷的空间就像“酒瓶口”的话，缸内直喷的空间就像“马桶”一样大，这样的比喻虽然有些恶心不过还真的是个差不多的概念——面对大空间的马桶撒尿的时候会容易“湿壁”吗？貌似可以放飞自我的去“冲”，适当“加压”到花洒的状态也没有问题。
加压的时候是不是那啥的雾化效果也会不错，这就是缸内直喷的优势，说白了就是能以高压喷油也不用担心雾化燃油飞溅到缸壁上；即使有少量的湿壁燃油，在压缩冲程中主体被蒸发后仍旧可以有效引燃湿壁部分，这种喷油压力能有多高呢？
大致标准：
优秀的柴油机≥2000bar优秀的汽油机≤350bar即使是相对低压标准的汽油发动机，升级为缸内直喷后的压力也是进气歧管多点电喷的100倍；在高压力的作用下油珠粒径可以低至10微米以内，在高温环境中蒸发与燃烧的效率会非常之高。
同样的1.5T小排量增压机，以直喷技术为基础可以达到300N·m的最大扭矩，而多点电喷最高不过250N·m，平均只是225N·m左右。相同转速的扭矩越大马力则越大，反之相同的马力需求则能够以大扭矩低转速的低油耗状态运行；也就是说只要有大扭矩则可以想节油就节油，不想节油就能有高性能喽。至于2.0T排量的两种技术则能有最高150N·m的差值，差距是巨大的。
总结：多点电喷是压力喷油系统，相比被淘汰的化油器技术更加精准，同时不用担心低温冷启动雾化效果不稳定的问题，也就是不需要再考虑原地热车。
而缸内直喷直喷则是把压力喷油升级为「高压喷油」，燃烧效率的提升初衷不是提高性能，而是节油减排——动力的升级也是必然的结果，所以这种双重升级的喷油系统显然是最佳选项。目前≥8万级别的国产汽车普遍使用这种技术，合资汽车优秀选项一般在15万左右起步。
编辑：天和Auto-汽车科学岛
天和MCN授权发布
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