同排量為什麼你的車油耗高?缸內直噴VS多點電噴,混合噴射贏了

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我們首先談談幾點和油耗有關的因素:傳動效率、風阻、推重比(動力與車重的比例)、自身排量以及燃燒效率。目前汽車產品的同質化較高,因此風阻係數、推重比和排量的差別並不大。而再來看看傳動效率的最關鍵部分變速箱,一個不好的變速箱就會吃掉不少動力,徒增油耗,傳說中的油老虎大多有一個效率較差的變速箱。

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但目前也有不少廠家為了提升產品力,給新車裝上了品牌口碑良好的變速箱,因此這方面的硬件差別也不存在的情況下,只有燃燒效率能夠較大程度上影響油耗了,而影響燃燒效率的包括噴射技術、進排氣技術和燃燒技術,我們分別來了解一下。

噴射技術

1.多點電噴(歧管噴射)

這種噴射技術在每個氣缸的進氣歧管處至少安裝了一個噴射器,在發動機進氣行程之前就進行汽油噴射,因此發動機直接吸入的是混合油氣。多點電噴的優勢是可以根據正時進行噴油,對噴油量、噴油時刻進行精確控制,電噴發動機都有冷起動加濃、自動冷車快怠速功能,無論冷車或熱車狀態下發動機都能順利起動,但在壓縮比高的發動機中容易形成爆震,對於混合油氣的濃度要求也較高。

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2.缸內直噴

直噴技術在近年來的應用才比較廣泛普及, 噴油器從歧管處被直接移到了氣缸內,燃油可以在吸氣壓縮行程期間進行噴射混合,這樣可以讓幾乎所有的燃油都留在氣缸內燃燒,減少浪費。此外缸內直噴技術對於混合氣的濃度要求更低,因此可以用更少的噴油量達到同等的功率輸出,通常情況下會比較省油。但直噴技術對於油品的要求較高,而且也容易形成積碳,在低負荷時燃燒效果也不夠好。

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3.混合噴射

前兩者噴射方式既然各有優劣,那麼將兩者結合自然就能做到更好。目前豐田和大眾的一些車型就搭載了混合噴射發動機,主要是為了緩解兩方面的缺陷。一是歧管噴射的油耗偏高;二是直噴技術在氧氣過量的低負荷工況燃燒不完全,導致排放問題,還有直噴技術的汽油冷卻時間短,在高溫條件下油耗瞬時偏高。

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進排氣技術

有了好的噴射方式,如果沒有優秀的進排氣技術輔助,那麼燃燒效率也不能得到良好提升,我們來介紹兩種比較常見進排氣特性技術。

1.本田VTEC

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本田粉喜歡喊“VTEC is the best!”,事實上這套技術確實是相當厲害的,是世界上第一個能同時控制氣門開閉時間及升程兩種不同情況的氣門控制系統。通過VTEC系統裝置,發動機可以根據行駛工況自動改變氣門的開啟時間和提升程度,即改變進氣量和排氣量,從而達到增大功率、降低油耗及減少汙染的目的。目前本田車型都使用i-VTEC(智能可變氣門配氣相位和氣門升程電子控制系統)。以經典的飛度車型為例,1.5L排量馬力達到了131匹,油耗卻在6L左右,非常強悍。

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2.豐田VVT-i

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智能正時可變氣門控制系統。這種機構是保持進氣門開啟持續角不變,改變進氣門開閉時刻來增加充氣量。一般汽車凸輪軸由曲軸剛性連接,凸輪軸帶動進氣門的開閉時間都是固定的,使用VVT的車型在凸輪軸頂端會有一個調節電機,當高轉速的時候可以改變凸輪軸的角度,實現提前開啟進氣門的效果。這樣可以提高進氣效率,實現了低、中轉速範圍內扭矩的充分輸出,保證了各個工況下都能得到足夠的動力表現。代表車型為卡羅拉、凱美瑞等車型,這些車型動力充沛而且輸出平順,還能兼顧油耗,體現了豐田的造車理念。

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當然除了這兩項技術特性以外,在豪華品牌還有很多黑科技的存在,可變進氣歧管技術、可變壓縮比技術、偏置曲軸技術等等,不同的技術都有同一個目的,就是動力性、燃油經濟性和排放水平達到和諧統一。

燃燒技術

1.稀燃技術

稀薄燃燒技術是降低油耗的有效技術手段,通常要實現稀燃需要以下幾個條件:緊湊型燃燒室提升氣流速度和壓縮比;混合比達25:1及以上;高能點火系統。通常過稀的混合油氣是無法點燃的,但通過多火花塞、高能火花塞等點火技術可以實現稀燃,榨取每一滴汽油的能量,實現節能。

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2.分層燃燒技術

普通的燃燒方式稱為均質燃燒,燃料和混合氣形成一定濃度的混合氣。空燃比是固定不變的。高速行駛,加速時可獲得最大功率。而分層燃燒技術是因為整個缸室的空燃比是不一樣,靠近火花塞的混合氣濃度要高些,這樣在火花塞附近的混合氣更加快速的燃燒,從而帶動遠處的稀混合氣燃燒。目的是為了在低轉速、低負荷時節省燃油。代表車型是奧迪車系,但在國內遭到了一定程度的閹割。

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總結:

雖然目前汽車工業的潮流趨勢是新能源技術,但汽油作為成熟的汽車燃料卻還有相當大的研發前景,不少世界級的廠商品牌依舊在深耕發動機技術特性,這也是解決汙染重要手段。順便提一提目前熱效率最高的發動機是豐田TNGA架構的2.5L自然吸氣發動機,它通過增大進氣閥門夾角、改善噴霧形狀和強化進氣湍流等多項技術得以實現節能環保的目的;而馬自達的第二代創馳藍天技術更是創造性地採用了高溫工況下的汽油壓燃技術,均勻燃燒的壓燃也可以達到良好的動力性和排放標準的統一。所以茶哥認為汽油內燃機的未來應該是很光明才對。

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