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老司机上路|车企阉割发动机核心技术,是因国内油品太差?

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  • 如果对汽车发动机稍有关注的朋友一定知道,如今大行其道的涡轮增压发动机,大部分都配备了缸内直喷技术。而各大推出涡轮增压直喷发动机的厂家,也打着超高燃油经济性、动力显著提升、节能环保的旗号,大肆宣扬旗下直喷发动机有多么厉害。但事实真是这样吗?直喷发动机真的这么优秀吗?
    什么是缸内直喷发动机?
    说简单点,就是发动机的喷油嘴被设计在气缸内(歧管喷射的发动机,喷油嘴被设计在进气歧管中,也就是在气缸进气门外面),当气缸内活塞向下止点运行时,气缸吸进新鲜空气,此时,喷油嘴会第一次喷很少量的燃油,使其与空气进行混合。但因为这次喷油量很少,达不到点燃的浓度,所以,当活塞向上止点运行,压缩空气时,喷油嘴会再一次喷油,使其混合气体的浓度达到被点燃的条件,这时火花塞点火,点燃被压缩的混合气体,产生爆炸,推动活塞向下运行、做功。
  • 大家是不是觉得这种方式有毛病?如果按照歧管内多点电喷的喷油方式,那么空气和燃油就有足够的时间去混合,到达气缸内时,就能混合均匀,使其均质燃烧。为什么要搞个直喷,这不是脱了裤子放屁吗?
    没有分层燃烧的直喷,都是耍流氓
    下面就要引入一个新概念,叫分层燃烧,这是直喷发动机最核心的技术,如果没有它,那直喷发动机的所有优势将不复存在。
  • 大家都知道,内燃机最完美的空燃比是14.7:1,即14.7份空气,只要混合1份燃油,即可在省油的同时。达到最佳燃烧状态。那么在点燃气缸内混合气时,其实不需要整个气缸内的混合气空燃比皆为14.7:1,而是只要在靠近火花塞附近的气体达到这个浓度即可,火花塞点燃它附近的可燃气体后,再引燃周边那些较为稀薄的混合气,这同样能达到燃烧、爆炸、做功的目的。而最边缘的混合气,空燃比只有40:1甚至50:1,大家想想,是不是比整体14.7:1的均质燃烧省油多了?而且燃油浓度低,更容易被充分燃烧,减少发动机缸内积碳,排放更环保。而且几乎可以不用担心发动机爆震,那么压缩比也能相应提高,整体提高发动机效率,简直不要太棒。
    国内的直喷,都在耍流氓
    我们都见过大众车屁股后面写的“TSI”,这是“双增压+分层燃烧+缸内直喷”(是的,T是双增压,不是涡轮增压,这也是被国内大众阉割掉的技术,以前1.4T的进口高尔夫旅行版,就是双增压:机械增压+涡轮增压)。但是国内的大众,包括奥迪,甚至是有直喷发动机的厂商,都阉割了分层燃烧,仅是和歧管喷射同样的均质燃烧。所以,我们车上搭载的所谓直喷发动机,根本没卵用!
  • 分层燃烧是用在发动机低负载,低速运行的工况环境下的。这时候进气量少,本身温度不高,只需少量油即可达到完全燃烧,其实对于城市工况非常有利。但是如果分层燃烧被阉割。那么所有工况环境下,皆使用均质燃烧。
  • 发动机的进气温度,特别是搭载涡轮增压的发动机进气温度,是非常高的。这严重影响到了燃烧效率,而当喷油嘴喷油时,较冷的燃油正好能给高温高压气体降温,起到冷却作用。但是,由于直喷发动机是在缸内喷油,油气混合时间短,必须喷更多的油,才能达到冷却效果。所以这会使得缸内的混合气体浓度过高,导致的结果就是更耗油、更容易使活塞积碳、污染更大。
    国内油品差,直喷排放不达标
    虽然分层燃烧通过燃烧较稀薄的混合气,能实现更佳的油耗和发动机效率。但带来了缸内温度过高,氮氧化物增多的问题。而目前的三元催化器的过滤速度,完全跟不上氮氧化物的生成速度。此时,工程师们就在三元后段设计了一个存储氮氧化物的罐子,在非分层燃烧的工况下,即均质燃烧的时候,再将其过滤掉。
  • 但是,这个存储罐内部又有一层金属涂层,它是用来将残留的氮氧化物转化为氮气的,但偏偏这种涂层遇到汽油中的硫,就会硫化物质,导致油耗上升,并极大地降低转化效率,使排放增加。事情就是那么地凑巧,国内的汽油,恰恰硫含量大大超标……所以分层燃烧在国内推行受到排放上的极大限制,变成了如今这幅不人不鬼的样子。
2018/02/11 13:53
更新于 2018/02/11 13:53 举报
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