[汽車之家 技術(shù)] 在2013年我們做了很多有關(guān)發(fā)動機(jī)獎項,、新發(fā)動機(jī)等盤點(diǎn)類文章(詳情請點(diǎn)擊),,在它們之中你會發(fā)現(xiàn),,能夠入選的或新推出的發(fā)動機(jī)在某一方面技術(shù)的運(yùn)用都保持了高度的統(tǒng)一,,其中燃油噴射系統(tǒng)就是個典型的例子,,無論是自然吸氣發(fā)動機(jī)還是增壓發(fā)動機(jī),它們大多都會選用缸內(nèi)直噴技術(shù),。經(jīng)過一段時間的認(rèn)知,,這項技術(shù)的優(yōu)勢不言而喻,但事情總有兩面性,,這篇文章所要聊的就是缸內(nèi)直噴技術(shù)的弊端,,在看過之后,或許能讓諸位對這個備受推崇的技術(shù)有個全新的認(rèn)識,。
首先要說的是本文僅討論缸內(nèi)直噴汽油發(fā)動機(jī),,另外,文中會涉及到缸內(nèi)直噴發(fā)動機(jī)和普通電噴(歧管噴射)發(fā)動機(jī)在尾氣排放方面的討論,,尾氣中的微粒含量是我們所關(guān)注的焦點(diǎn),,盡管如此,相比那些排放不合格的柴油車,、工業(yè)排放等對環(huán)境的影響,,一輛合格的裝配缸內(nèi)直噴汽油發(fā)動機(jī)的汽車對環(huán)境的影響是微不足道的。
● 歷史:曾經(jīng)生不逢時
省油、提高動力性能等都是缸內(nèi)直噴技術(shù)能夠給汽油發(fā)動機(jī)帶來的好處,,在此前的一些文章中我們都曾提到過(詳情請點(diǎn)擊),,另外,考慮到大多讀者對它的優(yōu)勢的認(rèn)知程度,,因此,,在本篇文章中就不做過多贅述了,在進(jìn)入正題之前,,我希望能和大家簡要的分享一段有關(guān)缸內(nèi)直噴技術(shù)的歷史,,相信諸位在看過之后會不禁感嘆,原來這一切在半個世紀(jì)前就已經(jīng)安排好了,。
◆ 最初應(yīng)用于軍事
1917年,,一臺裝有缸內(nèi)直噴技術(shù)的汽油發(fā)動機(jī)被裝配到軍用快艇,但因壓縮比太大(壓縮比為10)引發(fā)了氣缸工作溫度過高的情況,,進(jìn)而導(dǎo)致了發(fā)動機(jī)出現(xiàn)嚴(yán)重問題,,盡管在之后的改進(jìn)中將壓縮比降至6,但還是不能解決氣缸過熱的問題,,最終,,試驗(yàn)結(jié)果沒能令人滿意。在之后的20年里,,這項技術(shù)在不斷改進(jìn)的過程中其可行性被逐漸驗(yàn)證,,那時主要應(yīng)用于航空領(lǐng)域,我們熟悉的幾家德國公司如寶馬,、奔馳,、博世、西門子等均投入了研發(fā)力量,。
◆ 第一輛裝配缸內(nèi)直噴汽油發(fā)動機(jī)的量產(chǎn)車
在汽車領(lǐng)域,,缸內(nèi)直噴技術(shù)出現(xiàn)在汽油發(fā)動機(jī)并投入量產(chǎn)也已經(jīng)是半個多世紀(jì)以前的事了。起初是博世公司和Gutbrod公司聯(lián)合研發(fā)的缸內(nèi)直噴二沖程汽油發(fā)動機(jī),,最大功率約28馬力,,最大扭矩為58牛·米,。這臺發(fā)動機(jī)在1951年舉辦的法蘭克福車展上亮相,,隨后進(jìn)入量產(chǎn)階段。
◆ 除了鷗翼車門,,奔馳300SL還給我們留下了什么,?
在Kurt Schnauffer撰寫的一份報告中,他明確指出汽油缸內(nèi)直噴技術(shù)在四沖程發(fā)動機(jī)上的可行性,,相比化油器,,它可以獲得更好的燃燒效果,但二沖程發(fā)動機(jī)并不適合使用這項技術(shù)。
基于此前的工作經(jīng)驗(yàn)以及二沖程缸內(nèi)直噴發(fā)動機(jī)的案例,,奔馳于1952年開始研發(fā)一臺排量為3.0升的缸內(nèi)直噴四沖程汽油發(fā)動機(jī),,這臺發(fā)動機(jī)的噴油壓力約為45bar(現(xiàn)在的福特2.0升EcoBoost缸內(nèi)直噴汽油發(fā)動機(jī)的噴油壓力在150bar左右),經(jīng)過后續(xù)一系列裝車驗(yàn)證后,,最終進(jìn)入裝配量產(chǎn)車階段,,可以說,這才算是開啟了車用缸內(nèi)直噴汽油發(fā)動機(jī)的先河,,而這個“奠基人”就是大名鼎鼎的奔馳300SL,。通過兩輛奔馳300SL的對比(分別裝配缸內(nèi)直噴和化油器技術(shù))發(fā)現(xiàn),裝配缸內(nèi)直噴發(fā)動機(jī)的奔馳300SL不僅油耗更低,,發(fā)動機(jī)的最大功率也提高了約10%,,而且發(fā)動機(jī)在低速時具有很好的響應(yīng)能力。
◆ 是生是滅,,這都是歷史的選擇
不過,,正如諸位所看到的現(xiàn)狀,如今的汽車發(fā)動機(jī)領(lǐng)域,,缸內(nèi)直噴汽油發(fā)動機(jī)技術(shù)只不過是近幾年才出現(xiàn)在人們面前,,而那段歷史也告訴了我們,這并不是一個新誕生的技術(shù),,說車企是在炒歷史的冷飯也不為過,。那缸內(nèi)直噴技術(shù)為什么沒能從誕生那天起就被一直延續(xù)下來呢?
事實(shí)上,,在奔馳將這種技術(shù)的發(fā)動機(jī)裝配量產(chǎn)車后的20年里,眾多廠商仍舊不懈地改進(jìn)這種發(fā)動機(jī),,使其省油的優(yōu)勢被充分發(fā)揮,,的確,缸內(nèi)直噴技術(shù)可降低發(fā)動機(jī)的燃油消耗水平,,但成本卻不及同期逐步發(fā)展的采用歧管噴射的汽油發(fā)動機(jī),,而導(dǎo)致缸內(nèi)直噴技術(shù)被塵封的一個重要原因是當(dāng)時低廉的汽油價格。顯然,,省油的優(yōu)勢并不能在當(dāng)時那個使用環(huán)境下凸顯出來,,因此,歧管噴射方式的汽油發(fā)動機(jī)開始大行其道,。
◆ 歧管噴射什么樣,?
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差評理由: