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名詞解析

傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的供油系統(tǒng)，要么是歧管噴射，要么是缸內(nèi)直噴，但不管哪種都有各自的弊端。為了解決單純依靠缸內(nèi)直噴技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)所存在的排放、積碳等問題，滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)，發(fā)動(dòng)機(jī)混合噴射技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生?；旌蠂娚涫侵笇⑷加蛧娚湎到y(tǒng)由缸內(nèi)直噴和歧管噴射組合而成的噴射系統(tǒng)，取兩者的優(yōu)點(diǎn)，并弱化兩者的弱點(diǎn)。不僅可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率，還避免了直噴發(fā)動(dòng)機(jī)在低負(fù)荷工況下因氧氣過量導(dǎo)致的排放問題。

稀薄燃燒

發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒的空氣和燃料的質(zhì)量之比被稱為空燃比。在汽油剛好能夠完全燃燒時(shí)，其空燃比為14.7:1，這個(gè)值也被稱為理論空燃比。稀薄燃燒，顧名思義，就是說燃燒時(shí)空氣中的燃料很稀薄。在空燃比大于18:1時(shí)，就可以將氣缸內(nèi)的燃燒狀態(tài)稱之為稀薄燃燒。

稀薄燃燒的最大特點(diǎn)就是燃燒效率高，經(jīng)濟(jì)的同時(shí)還可以提升發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出。因?yàn)樵谙”∪紵臈l件下，由混合氣點(diǎn)火比理論空燃比條件下困難，暴燃也就更不容易發(fā)生，因此可以采用較高的壓縮比設(shè)計(jì)以提高熱能轉(zhuǎn)換效率。再加上汽油能在過量的空氣里充分燃燒，所以在這些條件的支持下能榨取每滴汽油的所有能量。不過，稀薄燃燒也不是完美的，它也有自己的缺陷。在稀薄燃燒的情況下，廢氣中會(huì)有很多殘留的氧氣，同時(shí)排氣的溫度也較低，這兩方面的原因使得三元催化器對(duì)氮氧化物的轉(zhuǎn)化率不高，從而增加了氮氧化物的排放。

缸內(nèi)直噴是實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒最好的方法。采用歧管噴射時(shí)，空燃比的上限為27：1，而使用直噴時(shí)，空燃比甚至可以達(dá)到50：1以上。缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)在低負(fù)荷時(shí)，就處于稀薄燃燒的狀態(tài)，在高效節(jié)能的同時(shí)，也排放了更多的氮氧化物。同時(shí)，在微粒排放方面，由于油氣混合時(shí)間較短，形成局部過濃區(qū)域可能性更大，所以直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的微粒排放要多于歧管噴射發(fā)動(dòng)機(jī)。

混合噴射簡介

面對(duì)越來越嚴(yán)苛的排放法規(guī)，缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)有些難以招架了。于是研發(fā)人員又想起了歧管噴射，并把其加入到了直噴發(fā)動(dòng)機(jī)之中，形成了一套混合噴射系統(tǒng)。

低負(fù)荷工況時(shí)，歧管噴油嘴在氣缸進(jìn)氣行程時(shí)噴油，混合氣進(jìn)入氣缸，再配合壓縮行程時(shí)氣缸內(nèi)噴油嘴噴油，從而實(shí)現(xiàn)分層燃燒；高負(fù)荷工況時(shí)，只在壓縮行程進(jìn)行缸內(nèi)直噴。這樣一來，不僅可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率，還避免了上面提到的在低負(fù)荷工況下因氧氣過量導(dǎo)致的排放問題。

混合噴射方式的作用意在結(jié)合歧管噴射和缸內(nèi)直噴技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，以解決傳統(tǒng)缸內(nèi)直噴技術(shù)存在的問題。由于歧管噴射的介入，有助于減緩傳統(tǒng)缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)氣道和進(jìn)氣門上積碳較多的現(xiàn)象等。

混合噴射的發(fā)展趨勢

對(duì)于混合噴射技術(shù)今后發(fā)展動(dòng)向這一問題，多位發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)專家認(rèn)為，成本或是制約其普遍使用的一大因素。需要承認(rèn)的是，混合噴射技術(shù)雖然能解決目前傳統(tǒng)缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)所存在的問題，但其在成本上并不具備明顯優(yōu)勢。

首先，由于兩套系統(tǒng)的噴射壓力相差懸殊，這就需要為兩套噴射方式分別配裝油泵和供油管路，在成本上勢必要高于采用一種噴射方式的發(fā)動(dòng)機(jī)。其次，噴射方式的轉(zhuǎn)換需要重新對(duì)控制系統(tǒng)的策略進(jìn)行更改，隨之而來的便是重新進(jìn)行標(biāo)定工作，這又會(huì)帶來成本的增加。

節(jié)能減排的實(shí)質(zhì)并不能局限于理論數(shù)據(jù)，要注重實(shí)際表現(xiàn)?；旌蠂娚淠Ｊ讲⒎且豁?xiàng)新技術(shù)，可看做是當(dāng)前解決傳統(tǒng)缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)弊端的一種技術(shù)手段。在目前“超級(jí)爆震”現(xiàn)象沒有明確解決方案的情況下不失為一種技術(shù)路徑，如果這一問題能夠得以解決，是否仍需采用混合噴射模式仍有待時(shí)間檢驗(yàn)。