03.08 发动机的供油方式直喷和多点电喷哪个更好,各自的优缺点都是啥?

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发动机按照供油方式有缸内直喷和多点电喷两种,这是现在发动机最多使用的,而且技术和运用越来越多使用的是缸内直喷,相对多点电喷的发动机,直喷的喷油方式可以更好的提升动力。下面来分析下这两种供油方式的特点。

多点电喷技术

如下图所示是多点电喷组成,可以看到喷油器是安装在进气歧管上,在发动机压缩行程的末端,喷油器喷油与空气形成混合气,在气门打开的时候就进入燃烧室燃烧做功。由于这种喷射方式在直接在进气门前方喷射,所以会容易在进气门上产生积碳,而且混合气形成的空燃比混合也不是很好。

缸内直喷技术

如下图所示是缸内直喷喷油系统原理图,主要是将喷油器安装在缸盖上直接向缸内喷油,这种喷油方式的优点就是喷入的燃油压力高,有利于燃油雾化,可以减少油耗和提高发动机功率,缺点就是这个喷油系统对燃油的要求高,否则很容易出现喷油器拥堵的情况;另一方面维修保养的成本更高,比如像本田的缸内直喷发动机,在每次保养的时候需要添加一瓶燃油添加剂(100多),不然喷油器很容易损坏。

如下图所示是缸内直喷喷油系统组成,从图中可以看到,主要由油箱、低压油泵、油管、高压油泵和喷油器等组成,该高压油泵由凸轮轴驱动,凸轮轴转一圈高压油泵来回工作4次,高压油泵产生的压力可以达到10兆帕以上,喷油器的喷油时间在千分之一秒内,在喷油的时候,火花塞周围的地方可以有较浓的混合气,在其他区域是较稀的混合气,这也就是稀薄燃烧。

总结:直喷和多点电喷各有各的优缺点,但是从技术的角度来说是直喷的发动机更好一点,但是缺点也很明显,就是对燃油的品质要求高。希望以上的知识能对大家有所帮助!


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我来分享一下多点电喷和直喷技术的区别:

一、PFI和GDI的区别

多点电喷又叫气道喷射PFI,顾名思义就是将燃油喷射到气道中,具体就是喷射到进气门的背面,一般在气门开启前完成喷射,然后燃油在进气管中蒸发,在进气冲程门开启后随新鲜空气一起进入汽缸。



直喷GDI,顾名思义就是将燃油直接喷射到汽缸内,一般的过程是在进气冲程伴随着新鲜空气从气门进入汽缸然后同步向汽缸内部喷射汽油。目前的直喷系统可以实现在进气冲程和压缩冲程的多次喷射。



二、直喷系统的优势

直喷GDI和PFI气道喷射系统相比存在很多优势,主要的优势有4个:

1.直喷系统直接将汽油喷射到缸内,喷射压力比PFI要高很多,可以更好的和空气混合,获得更好的燃烧稳定性和排放。




2.直喷发动机在直接喷射汽油到缸内,减少了气道喷射过程中汽油在进气道蒸发所占用的充气体积。有助于提高发动机充气效率,提升发动机性能,尤其是低速扭矩。



3.直喷系统汽油在缸内蒸发,能够降低缸内温度,从而降低汽油机的爆震倾向,这对增压发动机更加重要,可以进一步提高发动机的功率和扭矩。所以一般增压发动机会搭配直喷技术。



4.直喷可以实现进气和压缩冲程中的多次喷射,有利于改善燃烧,降低排放。



三、直喷系统的缺点

GDI和PFI气道喷射系统相比,也有一些缺点,主要的缺点有4个:

1.和PFI相比,GDI更容易产生颗粒物排放。这主要是由于两个原因,一个是缸内直喷混合时间很短,这容易行程局部过稀,产生颗粒物排放。另一个原因是直喷系统汽油会直接接触到缸壁和活塞顶,引起的湿壁效应会造成颗粒物排放。



2.直喷更容易产生机油稀释的问题,主要是由于直喷系统在中小负荷,特别是冷机情况下,更容易产生油束直接接触缸壁和活塞后无法充分蒸发,随活塞环刮油效应进入油底壳的机油中,造成机油稀释。

本田1.5T机油增多问题的分析:



直喷系统优化策略降低机油稀释



3.高压直喷系统在工作时,高压油泵和喷油器的噪声比较大,主要表现是我们听到的“哒哒”声。

4.更容易形成气门积碳。气道喷射PFI发动机喷油器是将汽油喷到进气门背面。由于汽油是很好的清洗剂,因此,积碳一般不会在进气门背面聚集。而直喷发动机气门没有汽油清洗,更容易积碳。



四、结合GDI和PFI优势的双喷射系统

针对GDI系统以及PFI的优势和问题,工程师在考虑是否可以结合两者的有点,来开发一个双喷射系统,也就是每个气缸有两个喷嘴一个GDI直喷喷嘴加一个PFI气道喷射喷嘴。双喷射系统又叫复合喷射系统或混合喷射系统。

1.双喷射系统的诞生和发展

丰田的工程师为了为了应对当年美国的超低排放法规,在2005年第一次发布了双喷射的概念,并应用外代号为D4S的3.5V6自然吸气直喷发动机上,匹配雷克萨斯GS350和IS350车型。双喷射技术在多年后被认为是非常好的解决直喷发动机颗粒物排放的技术方案。



从2010年以来,由于颗粒物排放法规的加严,越来越多的发动机开始重新考虑双喷射方案。比如:大众的EA888 GEN3发动机,丰田的2.0T的D4ST发动机,日产的VC Turbo可变压缩发动机,福特全新的2.0T和1.5T发动机等都采用了双喷射系统。双喷射系统逐步成为目前喷射系统的一种主流解决方案。




2.双喷射系统的喷射策略

双喷射系统需要协调两套喷射系统的工作,让他们的发挥各自的优势,同时弥补对方的缺点。一般的控制策略如下:

在小负荷时采用气道喷射喷嘴,在大负荷时采用GDI直喷喷嘴,中间负荷两种喷嘴共同工作。



3.双喷射系统的优点:

(1)降低颗粒物排放

在中低负荷采用PFI可以大幅度的降低颗粒物排放。在中大负荷又可以发挥直喷在性能上的优势。

(2)减少进气门积碳

由于在中小负荷采用PFI气道喷射,气门积碳可以被气道喷射的汽油清洗掉,可以解决气门积碳问题。

(3)降低油耗

双喷射系统还能降低中小负荷的油耗,在中小负荷采用PFI系统的时候,GDI喷嘴不工作高压油泵驱动力变小,这样可以降低摩擦阻力,减少油耗。

(4)降低机油稀释的可能性

中低负荷和低温运转情况下采用PFI系统将会弥补GDI直喷系统在机油稀释方面的风险。

(5)降低直喷系统噪声

怠速和小负荷是只采用PFI气道喷射系统,高压油泵在非常低的油压工作,直喷喷油器不工作,因此噪声会明显降低。

双喷射系统的缺点主要是:成本高一些,另外由于直喷系统的喷油器需要汽油来冷却,否则容易产生结焦问题,这限制了PFI气道喷射只能在非常低的负荷使用,因此,其作用比理论情况被削弱了很多。因此,也有很多公司,比如奔驰、宝马等一直在升级最先进的直喷系统,而不是采用双喷射。

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优点燃烧效率高,同排量能释放出更大的动力。

2、可采用顺序喷射,因此空燃比的控制比单点喷射更精确,所以多点喷射发动机的排放更好,更经济省油。

3、自清洁能力强,由于在进气歧管内进行油气混合,不免在管壁上会有沉积,但进气歧管相对气缸自清洁能力要更强且人为清理也更为容易。

缺点:

1、对油品要求比较高,包括机油。


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相对来说多点喷射会比直喷更省油,还能解决低速早燃问题,多点喷射能让燃油充分雾化,燃油利用率会更好,技术相对来说比较简单,生产制造成本也比较低;而直喷的设计结构能让燃油更充分燃烧,从而提升更强的操控性反馈,缺点就是,容易产生积碳需要定期做维护保养,各有各的优点于缺点。


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我不是专业人士,但也算是个老司机,谈谈我的观点:直喷比多点喷更加精准,优点是省油,缺点是容易在缸体未热起来前容易造成汽油进入润滑系统造成机油液位增高,多点电喷没这毛病,但油耗相对直喷略高。


游隼24255593


哈哈……,缸内直喷肯定比多点电喷好的多,缸内直喷每次吸气行程的空气与燃料的混合都比较均匀,燃烧可靠省油,多点电喷不能保证吸气行程的混合均匀度,所以燃烧效率不如缸内直喷。


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