哪些是缸内直喷(对于缸内直喷我们能做些什么)
众所周知,对于燃油车时代,我们经历了不同时期的变革,如最早的化油器、电喷(单点、多点、歧管喷射)及现在的缸内直喷、混合喷射技术,可以说对于内燃机的挖掘已经做到了更为透彻的效率转化,同时此项技术也已经非常成熟。尽管目前在新势力面前,传统燃油车还是留有一丝空间,但是对于技术上的迭代似乎也没有停止,这或许是我们一味追随的缘由吧!下面我们就着重说一下缸内直喷技术以及对我们的感受及反馈!
为什么不说更为全面化的混合喷射呢!
有以下两个维度:
第一,小编家里所有的车型全部采用缸内直喷,也都是从化油器(普桑)、电喷(桑塔纳2000)、缸内直喷(EA888、N20B20及传祺390T)一路走来的,对于这个技术带来的效果感受更为直观;
普桑的化油器引擎
桑塔纳2000的电喷引擎
迈腾的EA888缸内直喷引擎
宝马x1的N20B20缸内直喷引擎
传祺的390T缸内直喷引擎
第二,就是混合喷射其实也是在缸内直喷和歧管喷射(电喷的一种形式)的一种复合体,所以对于前期的技术更为重要,这也是不做太多赘述的原因。在文章的后半段我也会根据目前市场情况简要分析下混合喷射的功效等;也请大家更为耐心的进行阅读。
什么是缸内直喷
通俗的来讲,缸内直喷是直接将喷油嘴设计在燃烧室上方位置,通过将汽油直接喷在气缸燃烧室内,空气经过进气门与汽油混合成混合气体被点燃引发的做功方式。缸内直喷相较于此前的歧管喷射(含单点或多点电喷),能够更好的发挥发动机功率,同时耗油量对比同排量不同技术的发动机来说,也更为节油。进一步降低了歧管喷射后残留到进气歧管的汽油形成的浪费。
那么缸内直喷技术是什么时间诞生,又是什么时间进入到平民化的呢?
世界上第一台使用缸内直喷技术的汽油机诞生于1925年,是由瑞典的工程师乔纳斯. 赫塞尔发明的赫塞尔曼发动机,采用稀薄燃烧技术,在压缩冲程后端开始喷油,然后由火花塞点燃。
首次运用到汽车汽油发动机则是由博世公司进行研发,并在1952年装配在了Goliath和Gutbrod车型上。
Gutbrod Superior 700 Luxus,首个搭载缸内直喷技术的车型
在随后的1955年,奔驰也推出了采用缸内直喷技术的跑车-300SL。
伴随着缸内直喷技术在各个车企间的争夺,在20世纪70年代后期,福特公司开发出一种分层燃烧技术的引擎,这个分层燃烧技术成为“ProCo”(Programmed Combustion)。技术核心则是在一个独特的高压泵和喷油嘴上进行缸内直喷,可以说是对于新技术的尝试,并将这个技术首次应用在搭载V8引擎的-福特115和维多利亚王冠(Crown Victoria)上。但事与愿违,由于后期的技术原因此项目被迫中止。伴随着种种危机下,1996年日本三菱率先发布了现代缸内直喷技术,并同时注册的GDI商标。
首台涡轮增压 缸内直喷技术的发动机并不是我们习以为常的EA888,而同样也是来自于日本三菱的4G93引擎,而对于国内家庭民用车市场最早的,恐怕还是要算是EA888了。
在2007年第一台国产迈腾下线的时候,也标志着大众集团彻底的进军该领域,乃至于演变到目前的第三代技术。
三菱的4G93引擎
大众EA888引擎
所带给我们的利弊收益
对于缸内直喷的先天优势,确实相较于传统形式的喷射有了质的飞跃,但是对于弊端,也在此起彼伏不停的浮现。说到这里,我相信很多人第一个想到的依然是“明星发动机-EA888”。确实没错,虽说作为替代EA113的机型,但它更早的普及,更早的引领目前的趋势,尽管自带光环,但是舆论及嘲讽确实叫它蒙受了一层不可改变的经历,这里我们暂且不谈论其他问题(如有感兴趣的小伙伴可阅读此前的文章)。
那既然说到EA888了,作为代表作,今日我们就围绕它说些它所给我们带来的利弊情况进行简述。缸内直喷(TSI),按照官方所作出的解释为:Twincharged(双增压=涡轮增压器Turbocharger 机械增压器Supercharger)Stratified Injection的简写,T指双增压,S指分层,I指喷射。但由于只采用了单涡轮(即Turbo),所以这个“T”可以理解为废气涡轮的字母缩写,同样受限于国内的燃油质量,“S”分层燃烧技术在一定程度上也被完美的进行了优化。
第一代EA888采用1.8TSI涡轮增压 缸内直喷技术,尽管排气量为1.8L,但是在涡轮及缸内直喷技术下,最大功率为118kW,最大扭矩可以比肩同期的2.5 V6的扭矩输出,加上废气涡轮的作用,在油耗上更是低于传统1.8L自然吸气,就这样,爆发力、油耗双双占优的前提下,最为直接的是给予驾驶员更充沛的动力快感,也正是此时奠定了后期市场的主导。毫不夸张的说,最早期国产迈腾B6搭载第一代EA888机头,70L油箱满油的情况下,高速、县道、市区路况接近1000km的续航足以证明它所带来的优势。
在大众尝到甜头后,相继推出了第二代1.8TSI和2.0TSI版本,相较于第一代产品来说,缸内直喷技术也更为成熟,加上可变排量机油泵、连续可调进气门正时系统(VVT)及最高可达200bar油压等技术的加持下,最大输出功率为147kW,最大扭矩280Nm,对比1.8TSI来说分别增加了40马力和30扭矩,但配合DSG双离合变速箱的加持下,不管是在初段还是中后段确实叫那些追求速度的消费者体验到了极速飞驰般的感觉。同时尽管作为大众集团旗下的奥迪品牌,同样在二代EA888上也分有不同版本的调教,万变不离其宗,不可否认的是,EA888多动力版本的调教确实叫它可以从上吃到下,也另生产线上的车型、配件最大程度上得到了成本上的降低。
1.8TSI和2.0TSI对照工况图
随着时间的推移,在第三代EA888上更是融合了单喷射及双喷射模式,衍化出GEN3和GEN3B,可理解为奥托循环和米勒循环。而作为GEN3B俗称的3代半机头,整合了双喷射(即低功率低负荷歧管喷射、高功率高负荷全喷射),燃油压力上,也有略微的提升为250bar,也更为注重经济性。
尽管目前第四代EA888已经在保时捷Macan率先使用,采用350bar的燃油压力确实可以说是新一代完美的继承者,也将大众集团缸内直喷技术发挥的更为彻底。
搭载第四代EA888的保时捷Macan
而弊端也更为明显,因为减少了传统歧管喷射的方式,进气门得不到汽油的喷射、冲刷,在进气门背面会有一层厚厚的且黏状的胶质物“积碳”。这也就引咎出另外一个常用词“挖煤”。虽说它在燃油经济性上得到了认可,但是对于后续的保养成本上确实增加了一定的支出。这或许就是在享受动力最大化释放的同时所带来的劣势吧!
而像宝马的N20B20、国产传祺390T(350bar燃油压力)及本田的全球梦等自吸引擎的直喷机,同样也会存在进气门背面积碳问题的困扰,但是它所呈现的确实是利与弊的对峙。
除了动力优秀我们能做什么
确实,在如此高效的动力面前,对于缸内直喷,尽管在感官上我们得到了动态化最大的满足,但对于后期维护保养成本上的支出,或许有些人觉得无所谓或者从买车到卖车几乎也都没有清理过进气门背面的积碳,但殊不知,不及时的处理,轻则导致动力不足,重则可能会因为积碳的堆积对气门导管等地方的脱落造成拉缸烧机油的严重情况,毕竟,咽喉要道的通畅是反馈出灵敏步伐最真实的写照。
尽管以上内容我们仅仅举例EA888的机器进行浅析,但对于目前主流的燃油机,缸内直喷不管是合资还是国产都已经趋于常态化,尽管叫法不同,但内在的功效似乎大致相同,或许对于驰骋后我们能做的,只有定期清洗才能将缸内直喷的每一滴燃油发挥的更为透彻。
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