为什么摩托车不采用缸内直喷系统?
有些高档摩托机车为什么这么贵?
要回答这个问题,我们首先需要了解一下几种喷射方式的优缺点。
进气歧管喷射的优点:
1、进气道喷油不论是在空气和燃料一起进入气缸时,还是在整个压缩行程中都在不断地进行翻滚和充分混合。
2、燃料有更多的时间吸热蒸发,并与空气均匀地混合在一起,这有利于气缸内燃烧所有的燃料。
3、进气道喷射的进气门始终暴露在燃料混合中,而汽油本身是一种很好的溶剂,这会减少进气门背面积碳的生成。
进气歧管喷射的缺点:
1、进气歧管喷油因为喷油发生在进气歧管,喷油时有一部分燃油会黏附在进气管沿壁上,喷油结束时,还有一部分燃油没来得及进入燃烧室,这降低了喷油精度和可控度,可能会对效能和排放产生负面影响。
2、空气燃料混合物停留时间更长,也导致吸收了更多的热量,并最终限制了压缩比。
缸内直喷系统的优点:
1、直接喷进燃烧室,燃油喷出后停留的时间更短,吸收的热量更少,减少爆振的概率,有利于提高压缩比提供了更多增加压缩比的空间提升性能和效率,降低燃油消耗和排放.
2、所处的位置,由于喷油嘴位于燃烧室内,喷油量就是进入燃烧室的燃油量,这提高了喷油精度和可控度,更有利于优化效能和降低排放。
缸内直喷系统的缺点:
1、缸内直喷并没有足够的时间来气化燃料,它仅在压缩行程的后半程开始喷油,只能通过具有提高燃料压力来弥补,此外,还使用了特殊的空腔结构活塞,强制性地制造空气燃料混合物的翻滚和打转,但尽管如此,在发动机低转速下,直喷也可能会遭受空气和燃料混合不均的问题。由于活塞速度比较低,这意味着活塞推动混合物的速度更慢,导致的翻滚打转会更少,因此会发生未完全燃烧的比例更高,降低了效率,增加了排放,即使在高转速下,缸内直喷也不能提供足够的燃料,假设发动机以每分钟6500转运行,发动机每旋转一次仅需要9毫秒,这意味着每个冲程只需要4.5毫秒,然而缸内直喷的设置,仅在压缩行程的后半段开始喷射,大约只有2.25毫秒的时间来进行燃油喷射由于喷射的时间非常短暂,随着转速的增加,无论是喷油器容量或是油压都无法满足需求,这就是为什么缸内直喷发动机的平均转速限制在6500转左右。
2、相反缸内直喷永远无法在气门背面进行喷油,会随着时间的推移导致积碳和来自PVC系统的其它垃圾的积累,降低了性能并导致运行不稳定。虽然可用燃油清洁剂或阀门清洗的预防措施,但杯水车薪,还增加了缸内直喷发动机维护成本。气门背后的积碳还可能导致LSPI低速提前点火的问题,这发生在低转速和高负载,也就是油门全开的情况下,一旦有颗粒物或油滴进入燃烧室,并与未混合的燃料一起,随后暴露在发动机内部的极高的压缩下产生爆震。如果爆震后颗粒继续存在,会导致拉缸等灾难性损坏。
另外,也有缸内缸外都设置喷油器的发动机,这就是所谓的双重喷油系统,这样的方式确实可以取长补短,尽可能达到理想状态,但代价就是增加了活动部件的数量和制造成本。
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