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汽车线上:何谓直喷式引擎?

   时间: 2020-05-22   来源: F翼生活 阅读: 337
何谓直喷式引擎?记者:HAYABUSA 2000-03-01

目前一般车种所使用的喷射式汽油引擎,大部份是採用将汽油由汽缸外部喷射至内部的多点喷射(MPI)方式,汽油在与空气混和后,才藉由活塞的进气行程吸入汽缸。而「直喷式引擎」则是採取将汽油直接喷射至汽缸内部的方式,这种引擎具有经济低油耗的特性,以下我们就以MITSUBISHI的GDI与TOYOTA的D-4两款直喷式引擎为例的特点作一个简单的介绍。

汽车线上:何谓直喷式引擎?
▲直喷式引擎基本构造

●三菱之 「GDI」引擎

GDI(gasoline direct injection)引擎是日本MITSUBISHI汽车在1996年8月所开发出来的直喷式引擎。我们知道,由于直喷式引擎都具有压缩比较高的特性,汽油燃烧时的声音也比一般引擎要高出连lash;多,再加上汽油需要使用高压管线来输送,因此如何降低引擎的运转噪音是相当重要的一个问题。

此外,由于汽油比柴油的燃点更低,因此汽油引擎要像柴油引擎一样直喷进气缸内是相当困难的技术。而在这一方面,MITSUBISHI则是以开发稀薄燃烧引擎时所採用的纵涡流方式来加以克服。GDI引擎不但油气混合比要比一般的稀薄燃烧引擎还要更低,而且由于汽油在喷射进气缸内之后会吸收气缸内的汽化热,所以同时也具有冷却引擎,降低引擎温度的好处。GDI引擎与一般引擎比较起来,可以提昇百分之十的动力输出。并减少百分之三十的油耗。

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▲TOYOTA的「D-4」直喷式引擎

●TOYOTA之「D-4」引擎

TOYOTA的D-4 (direct injection four stroke)其基本的原理也是採用稀薄燃烧,不过D-4是採横涡流方式,而非GDI的纵涡流。依造运转方式的不同,D-4的燃烧方式也有所不同,首先,在低负荷运转时是供给1:50的超稀薄混合气,在压缩行程后期时,将此混合气喷射于气缸头狭窄的空间之内,藉由所产生的涡流效果让这层浓油气集中附着于火星塞附近,以提昇点火的效率(TOYOTA称呼这种燃烧状态为成层燃烧域)。

当驾驶者踏下油门,使引擎成为中转速状态时,为了要让扭力的输出比较平顺,因此这时是供给较浓的1:20~30之混合气,至于供给的时机则为吸入行程与压缩行程(后期)两次,称之为若弱层燃烧。而当油门重踩,形成高转速状态时,则是和一般引擎一样在吸入行程初期将油气喷入,其混合比也提昇至1:23~12,称为均质燃烧域。直喷式引擎的超稀薄燃烧方式除了能够更有效率的运用宝贵的资源外,也能够降低所排放废气中有害物质(如二氧化碳等)的排放量,可说是一种相当具有环保观念的引擎。

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