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2023-11-18
汽油缸内直喷技术的优势及应用
【摘要】：而缸内直喷技术则将喷油嘴安置在气缸内，使燃油喷射和油气的混合过程均在气缸内进行，这样就可以使油量与油气混合的控制更为精准，消除了缸外喷射的缺点。目前已经有多家汽车厂商的发动机运用了缸内直喷技术，包括宝马、大众以及通用等等。与传统喷油嘴相比，宝马高精度直喷系统的燃油利用率会更高。
发动机油气混合技术在经历了化油器、单点电喷、多点电喷技术阶段之后，渐渐步入了直喷的时代。直喷为我们带来了更加高效的燃油利用率，因而成为各大厂商研发的目标。那么缸内直喷发动机的技术原理和特点是什么呢？目前市面上一般的电喷发动机都是将喷油嘴安置在进气歧管内，缺点是混合气的空燃比难以得到精确的控制。而缸内直喷技术则将喷油嘴安置在气缸内，使燃油喷射和油气的混合过程均在气缸内进行，这样就可以使油量与油气混合的控制更为精准，消除了缸外喷射的缺点。同时，汽缸内的混合气浓度也可以得到精确控制，而高压燃油在缸内湍流的作用下也能够得到更充分的混合，因此，燃烧效率大大提高，同时动力表现也能更加出色。
支撑这项技术的关键部件是什么呢？可以说，高压喷油系统是直喷发动机最核心最关键的部分，由发动机控制模块（ECM）、高压油轨、高压油泵和喷油嘴四部分组成。
其中发动机控制模块（ECM）等于是发动机的大脑，主要负责采集发动机数据，按照预定程序控制喷油时机和喷油量，从而实现最高的燃烧效率；而高压油泵是依靠进气凸轮轴驱动的，主要负责给燃油加压；高压油轨主要起均衡各喷油嘴喷射压力的作用；最后由耐高温高压的喷油嘴向缸内喷射燃油。
目前已经有多家汽车厂商的发动机运用了缸内直喷技术，包括宝马、大众以及通用等等。而它们各自的直喷技术原理都基本相同，只是在配件应用上有所不同。以大众主流的1.4TSI发动机为例，其高压燃油泵可同时配备高压燃油系统和低压燃油系统，低压为4bar，在低压油泵将燃油送到高压油泵之后，高压油泵可以将燃料加压到100bar的压力（这是普通汽油泵压力的数十倍），并将其送入油轨，从而更易于燃烧，发动机工作效率更好。此外，宝马公司部分发动机还配备了高精度直喷技术，其采用压电喷油器，可在0.14ms内完成燃油喷射，并且可实现单次燃烧过程喷射两次燃油，使燃油与空气更好的融合。与传统喷油嘴相比，宝马高精度直喷系统的燃油利用率会更高。
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