暖气片排气顺序(发动机燃烧技术:歧管喷射,缸内直喷,分层燃烧,到底如何工作?)

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篇首语:盛年不重来,一日难再晨。及时当勉励,岁月不待人。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了暖气片排气顺序(发动机燃烧技术:歧管喷射,缸内直喷,分层燃烧,到底如何工作?)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

暖气片排气顺序(发动机燃烧技术:歧管喷射,缸内直喷,分层燃烧,到底如何工作?)

汽车内燃机拥有超过百年的历史,期间诞生了很多发动机技术,它们的目的只有一个,就是提升发动机的工作效率

比如多点电喷、缸内直喷、双喷射、双循环、分层燃烧、稀薄燃烧、可变气门正时、双增压等等等等。这么多种技术大致可以划分成三大类:燃烧控制技术、增压技术和气门控制技术

今天我们先来聊聊其中最复杂的燃烧控制技术

汽油发动机

汽油发动机的工作原理是:① 活塞下行先吸入汽油和空气,形成可燃混合气;② 活塞上行压缩之后,通过火花塞引燃;③ 利用燃烧产生的能量再推动活塞下行;④ 活塞再次上行会进行排气,也就完成了吸气、压缩、做功、排气的四个冲程

其中吸气和做功,活塞是向下运动,压缩和排气是向上运动,以四缸发动机为例,由于第1缸和第4缸的曲轴在一个平面,所以1缸和4缸总是会同上同下,4缸发动机的点火间隔为180°,所以1缸和4缸永远不可能同时点火,第2缸和第3缸,也是一样的道理。所以一般的4缸发动机点火顺序为1342或者1243

燃料喷射技术

在这四个冲程中,吸气会用到喷射技术,压缩会用到燃烧技术,排气会用到气门控制技术

① 化油器时代

在很久以前,发动机的供油系统都是化油器,主要是利用进气歧管产生负压,吸入空气,利用负压形成的空气流动,和喷油嘴喷出的汽油进行混合,再一起送入气缸内

这种燃料喷射方式缺点非常多,最重要的就是不能根据驾驶员油门的大小,精准控制喷油量,不仅开起来毫无乐趣,还非常的费油

② 歧管喷射技术

后来就有了歧管喷射,最大的不同就是引入了电控技术,可以根据发动机的负荷,动态改变混合气的浓度大小,而且高压喷油嘴还可以冲刷节气门背面,减少发动机的积碳

但是歧管喷射需要较高的缸压和燃烧温度,这就让燃烧室的温度控制成了一大难题,发动机的压缩比很难突破11:1

③ 缸内直喷技术

为了进一步压榨发动机的动力,又出现了缸内直喷技术,把喷油嘴直接伸入气缸内,利用更高的喷射压力,把汽油雾化后直接喷射到气缸内部,不仅大大提升了燃烧效率,还能有效降低气缸内的温度,发动机的压缩比也得到了提升

双喷射技术

但是直接把汽油喷射到气缸内,也会导致汽油的雾化空间和时间大大缩减,再加上气缸内温度变低,导致发动机低温运行时碳烟明显增多,为了应对越来越严的排放政策,很多主机厂又把歧管喷射加了进来,形成了双喷射技术

在发动机低温或者低负荷运行时,采用歧管喷射,更加环保,当发动机处于高效运行工况时,再切换到缸内直喷,获得更加高效稳定的动力输出

稀薄燃烧&分层燃烧

除了双喷射技术,还有稀薄燃烧和分层燃烧技术

混合气的浓度对发动机的动力有着非常重要的影响,很多人可能听过空燃比这个概念,在理想状态下1kg的汽油想要完全燃烧,需要14.7kg的空气。所以理想的空燃比就是14.7:1

空燃比如果低了,燃烧就会不完全,所以大部分发动机的空燃比都会大于这个理想值,由于空气是免费的,所以汽车工程师就想用更多的空气让燃料充分燃烧,也就是稀薄燃烧

但是如果空气太多,又会导致混合气无法点燃,所以就有了分层燃烧技术

在燃烧室内依次制造出不同浓度的多层混合气,最靠近火花塞的混合气浓度最大,最底层的浓度最低,通过引燃最上层的混合气,依次向下燃烧,最终实现充分燃烧

说起来很简单,但真的实现起来却非常的复杂

比如奥迪的TFSI发动机,其中的F代表分层燃烧技术,发动机在活塞下行时,先进行一次少量的喷油,在气缸内形成稀薄混合气,在活塞上行压缩时,进行二次喷油,利用特殊的结构或者喷射角度,让火花塞附近的混合气体浓度增大,便于火花塞点燃,然后利用这部分更浓的混合气,来引燃气缸内的稀薄混合气,从而实现稀薄燃烧

这里多说一句,这项技术奥迪并没有引入国内,所以奥迪的TFSI和大众的TSI,虽然多了一个分层燃烧的字母,但本质上是一样的发动机技术

以上就是关于发动机燃烧控制方面的技,下期我们再来聊聊双循环和气门控制技术

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