发动机缸内直喷技术解析

国网山东省电力公司烟台供电公司

曲瑜发

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随着汽车产业的推陈出新，汽车技术日新月异。发动机作为汽车的核心部件之一，从最早期的单缸四冲程汽油机开始，经历了时间的沉淀、技术的更迭，已演变至目前比较成熟的多缸发动机。在长期深入了解当代汽车行业主流发动机后，对发动机的缸内直喷技术汇总出以下特点及注意事项。

在中国推出发动机缸内直喷技术最早的汽车公司为大众汽车公司，该公司在中国生产的EA888型号发动机便是直喷技术发动机的代表之一。由于国内燃油品质尚未达到大众汽车公司相应的标准要求，因而在中国生产的EA888型号发动机并未涉及分层燃烧技术。现以EA888（1.8TSI）型号发动机为例，该机型是大众汽车公司研发的第二代技术产品，发动机采用直列四缸、涡轮增压、16气门、电控燃油缸内直喷技术，上海大众帕萨特、一汽大众迈腾等车型均使用该型号发动机。

目前世界上主流发动机均采用缸内直喷技术，该技术是通过建立较高的燃油压力（100Bar以上）使喷入气缸的燃油雾化比较彻底。同时由于喷油嘴直接探入气缸内，不受节气门限制，在喷油控制方面更加灵活精确，可以达到较低的混合气浓度，使得缸内直喷技术优于普通的岐管喷射技术。采用缸内直喷技术的发动机，燃油在喷入气缸后，会有一个气化吸热过程，以此降低混合气燃烧之前的温度，防止混合气在未点火之前因高温被引燃，这样可有效抑制爆震现象，相比于岐管喷射技术可以提高发动机的压缩比，进而提升发动机功率和扭矩。此外，发动机在中、高转速时，由于高温、高压作用使得缸内直喷的燃油燃烧更加充分、高效。与此同时，缸内直喷技术也有弱项，在发动机冷启动或低转速运转时，喷入气缸的燃油与相对低速进入气缸的空气混合不够均匀，燃烧不彻底，容易产生积碳。较为明显的现象是发动机排气管口黑碳沉积较多，而在发动机内部的气门、活塞顶、活塞环等处也会形成积碳，从而影响发动机的正常工作。

2015年丰田汽车公司在中国广汽丰田生产的全新汉兰达车型中使用2.0T D-4ST发动机，该发动机采用“双喷射”、“双涡管”、“双循环”三项核心技术，有利于解决发动机易产生积碳的问题。其中双喷射技术是进气岐管喷射和缸内直喷相结合的技术，它可以根据发动机工况智能调整，既兼顾动力又降低油耗，同时还能解决直喷增压发动机容易引起的积碳问题。

在汽车工业的发展过程中，世界各大汽车制造商，在技术上不断改进和创新。目前大众汽车公司在中国生产的部分车型中，新近使用的发动机为改进后的第三代EA888发动机，也采用了双喷射技术。

据了解，第二代EA888（1.8TSI）发动机机油消耗速率较高，通过多方面分析，依据目前的机加工科技水平，在排除气缸、活塞、活塞环加工精度和光洁度以及气门油封存在问题的前提下，仍存在下述几处问题：

（1）曲轴箱旋风式油气分离器，因其只有一级装置，机油蒸汽进入分离器后，仍然会有部分机油蒸汽微粒随着一同进入进气歧管与混合气一起参入燃烧。

（2）由于缸内直喷产生的高温高压， 为减少发动机气缸与活塞环的磨损，活塞环油环在活塞下行时，存在刮油量少，布油量偏多，亦可造成机油消耗速率增加。

（3）由于机油过多的参入燃烧，造成燃烧不彻底，容易形成积碳。

因此该型号发动机机油消耗量偏多，在日常使用过程中建议经常检查机油油量。

大部分车辆在行驶过程中发动机维持在中、高转速区较多，在低转速区较少，此时发动机形成积碳较少。而经常在市区内或拥堵路况行驶的车辆发动机则较长时间维持在低转速区，容易造成积碳较多，建议驾驶员不要长时间保持车辆怠速运转状态。

根据以上综合解析，建议经常在市区低速行驶及发动机怠速运转较多的车辆，在对车辆进行常规保养的同时，还应该对发动机进气歧管及喷油嘴进行免拆清洗，以保证发动机处于良好的工作状态。