og视讯官网:发动机缸内直喷技术解析

来源:未知作者:热销汽车 日期:2019/11/17 07:11 浏览:

og视讯官网:发动机缸内直喷技术解析。这要从当年骗惨全中国的“水变油”事件说起。从1984年开始,到1996年为止,王洪成仅靠“水变油”的荒谬把戏,横行了十余年之久,期间不乏学者、政界和媒体为之背书,裹挟其中。科学的荒漠是可怖的,“伪科学”成了摇钱树,这是一个时代的悲哀。

我们在选购汽车时,会发现很多轿车发动机使用了燃油缸内直喷技术,销售顾问也会极力的向我们推荐这样的发动机,说它如何的省油,动力强劲,安全环保等等,听起来是各种的高大上。那么,这种缸内直喷技术到底是怎么回事呢?它有什么优缺点呢?老侯今天简单的给大家介绍一下。

既然“水不可以变成油”,那么今天要聊的“喷水发动机”又是怎么一回事?且听我慢慢道来。

汽车之所以能够自动行驶,是因为有发动机为它提供动力;而发动机之所以能产生动力,是因为空气与汽油混合后在气缸中燃烧,产生高温高压的气体,进而做功推动活塞来带动整个机械结构进行运转。这就是发动机的简单工作过程。

蒙蔽全国的“水变油”事件

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og视讯官网,1993年1月28日,《经济日报》曾刊登一篇4000余字的文章,称赞王洪成的“水变油”技术,甚至有意将其归为中国“第五大发明”。在此之前,《人民日报》甚至明确登出数据,表示“水变油”技术的节油率达到了44.84%。“水变油”后来席卷全国,与媒体的推波助澜不无关系。

随着人们对环保要求的日益提高,以及能源的日渐枯竭,人们对发动机的要求越来越高,要求它既要节油环保,还要能够满足人们对动力的需求。在这种环境下,各种新技术在汽车发动机上应用,汽油缸内喷射技术就是其中之一。

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其实,站在今天的立场上,“水变油”明显就是无稽之谈,也是赤裸裸的伪科学。难道就因为水是由氢氧元素构成的,就可以做燃料吗?有一点化学常识的,应该都不会轻易相信这个骗局。王洪成所声称的“膨化燃料”,其实也就是大跃进时代燃油掺水的变种,本是用来“放卫星”的自我迷幻,其中加入的肥皂乳化剂,对缸体腐蚀尤为严重。

在汽油发动机上,汽油与空气的混合经历了三个阶段,分别是化油器、电控燃油喷射、缸内直喷。

之所以提到“水变油”这件事,原本是想作为“喷水发动机”的一个过渡。巧合的是,网络上最近爆出了“太极与格斗术擂台PK”的热点新闻,传统武术被质疑为“骗术”的舆论甚嚣尘上。姑且不加入“武术真伪”的辩论赛,其实只想提一点,某些“武术伪宗师”的招摇撞骗,又何尝不是“水变油”骗局的翻版,再联想到曾经的“气功热”,没有科学的荒漠着实是可怖的。

化油器

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对于化油器式发动机而言,被吸入发动机进气管的空气流经喉管时因横截面积减少而流速增加,因此产生负压将汽油从设在此处的化油器喷口中吸出,汽油进入喉管后被高速气流雾化随之蒸发,由此形成油气混合气。化油器式发动机无法对混合气浓度进行调整和修正,从而导致经济性和排放性能均不太好。

为了减排,船用发动机选择“喷水”

尽管其间还出现过电控化油器,但也只是通过对阻风门和节气门的电子控制来实现特定工况下的混合气大致调节,并不能实现精确控制。

首先需要明确一个前提,“水的确不能变成油”,向发动机缸内喷水,绝不是把水当做燃料来使用的。如果“故纸堆”,在历史上也曾出现过发动机喷水的“实际案例”。

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诸如,二战时期,各国空军通过缸内喷水的手段压榨出发动机更多的动力输出;到了上世纪60年代,美国通用就曾在名为Oldsmobile品牌的V8发动机中采用这一技术,但喷入的其实是水与酒精的混合物;即使在今天的改装圈,“进气道喷水”也是一招常见的改装大法,改装派的发烧友并不陌生。

电控燃油喷射

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汽油喷射是用喷油器将一定数量和压力的汽油直接喷射到气缸或进气歧管中,与进入的空气混合而形成可燃混合气。电控燃油喷射系统根据喷油器形式区分,可分为电控汽油喷射和机械汽油喷射两种,而根据喷油器数量和位置区分,则分为单点式和多点式。它有一系列的传感器接受发动机工作过程中的各种信号,并将它们传入发动机电控单元,由电控单元控制喷油器喷油。与化油器比较起来,它对燃油系统控制的精确程度大大提高。

船用发动机,也常常采用“缸内喷水”的办法以实现氮氧化物减排的效果。以瓦锡兰NSD公司开发的船用柴油机为例,通过特殊的结构设计,可以向发动机的燃烧室内直接喷水。柴油机的一大污染物就是“氮氧化物”,而氮氧化物生成的必要条件之一是高温,向缸内喷水,可以利用蒸发吸热的原理达到降温的效果,从而抑制氮氧化物的生成,降低比例为50%至60%。

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宝马M4的水喷射系统

无论是化油器发动机也好,还是现今广泛采用的电喷发动机也好,汽油发动机的燃料供给方式一直都是采用“缸外混合”的方式。也就是汽油先通过化油器或者喷油嘴喷出,在进气歧管内与新鲜的空气混合而成为“混合气”。在发动机气缸进气门还没有打开之前,这些混合气都储存在进气歧管内,直到气门打开后混合气才能够因为燃烧室的负压而进入到燃烧室内,然后在活塞压缩行程的末端通过火花塞点燃剧烈燃烧。即使是现今极为普遍的电控燃油喷射系统,其先进之处也只在于由电脑控制喷油嘴喷油的时机和数量,还是没有改变“缸外混合”的基础。

真正令很多人认可“水喷射系统”的,还是要追溯于宝马曾在2015年2月份推出的改装版M4。这款M4主要应用于MotoGP赛事的安全车。发动机的特别之处在于加装了一套水喷射系统,但值得注意的是,水雾喷嘴仍然布置在进气歧管的位置。当涡轮吸入了高压空气之后,进气气流途经进气歧管,水雾顺势喷出并高温气化,由此带走部分热量,以帮助进气气流降温。

“缸外混合”的缺点是显而易见的,进入燃烧室的混合气只能够通过气门的开闭来被动控制,对发动机不同工况的适应程度未如理想。而且喷油嘴离燃烧室有一定的距离,汽油与空气的混合情况受进气气流的影响较大,并且微小的油颗粒会吸附在管道壁上,不能充分使用。

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为了克服缸外混合的缺点,工程师发明了缸内直喷技术。

进气气流降温有啥好处呢?简单理解,“热胀冷缩”,类似于中冷器,在降温之后,空气的密度增大,可吸入的空气体积也就更多,燃烧也就更充分。具体来讲,主要有以下两个方面的优势。

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汽油缸内直喷

其一,消除爆震。爆震其实就是“不可控的燃烧”,在高温高压的情况下,油气混合物意外自燃,对经济性和动力性造成负面影响。喷水的核心要义仍然是“降温”,温度降低之后,在一定程度上抑制了爆震。一方面,我们可以将点火时间适当提前,以提高动力输出;另一方面,我们也可以优先使用辛烷值标号更低的汽油。

缸内喷注式汽油发动机与一般汽油发动机的主要区别在于汽油喷射的位置,普通电喷汽油发动机上所用的汽油电控喷射系统,是将汽油喷入进气歧管或进气管道上,与空气混合成混合气后再通过进气门进入气缸燃烧室内被点燃作功;而缸内直喷式汽油发动机顾名思义是在汽缸内喷注汽油,它将喷油嘴安装在燃烧室内,将汽油直接喷注在气缸燃烧室内,空气则通过进气门进入燃烧室与汽油混合,形成混合气被点燃作功,这种形式与直喷式柴油机相似,因此有人认为缸内直喷式汽油发动机是将柴油机的形式移植到汽油机上的一种创举。

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其二,提高压缩比。压缩比的直接制约条件就是爆震影响,所以说,当爆震被抑制之后,压缩比也可以适当“再提高”。而高压缩比,意味着更高的动力输出,也意味着油气混合物的燃烧将会更加充分。即使落脚到减排层面上,类似于上文提到的“船用发动机”,氮氧化物的排放也会得到一定程度的改观。

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汽油缸内直喷技术就可以很好的规避电控燃油喷射系统的缺点。汽油缸内直喷发动机的喷油压力普遍在100bar以上,甚至可高达200bar,喷射出的燃油颗粒直径明显缩减,仅为20μm或更小。这种微小油滴可在极短时间内得到迅速蒸发,因此大大加快了油气混合气的生成速率,冷启动排放问题得以改善,同时还避免了进气道喷射中那种依靠壁面油膜蒸发导致混合气浓度不能精确控制的状况,在车辆瞬态工况改变时可做出及时响应,即油门响应性更好。