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      雅富顿:进气道喷射与汽油直喷的对比

      2022(第七届)中国润滑油技术创新及行业发展论坛
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      摘要:世界各地的汽车制造商都在致力于生产更节能的车辆,为了给消费者提供更高效率的汽车,进行了大量的设计改进。汽油直喷 (GDI)便是一款经改进后被广泛采用的发动机新技术。
      世界各地的汽车制造商都在致力于生产更节能的车辆,为了给消费者提供更高效率的汽车,进行了大量的设计改进。汽油直喷 (GDI)便是一款经改进后被广泛采用的发动机新技术。
       
      有史以来,内燃机广泛采用进气道喷射 (PFI) 设计,即将燃油喷射至进气口并与进入的空气进行混合。事实上,许多新车仍采用这种发动机设计。PFI 的燃油喷射器通常安装在进气歧管中,当进气阀打开时,空气/燃油混合物被吸入气缸。
      进气道喷射与汽油直喷的对比
      在 GDI 发动机中,燃油喷射器安装在气缸盖上,燃油被直接喷入气缸中,然后再与空气混合。
       
      与 PFI 设计相比,GDI 系统有许多优点,其中最显著的是其更好的燃油经济性。 
       
      监管机构要求汽车制造商大幅提高汽车的燃油效率,GDI 的使用也越来越受欢迎。高达 15% 的燃油经济性改善在 GDI 中并不罕见。
       
      下图描述了全球 GDI 技术的快速增长,在过去 17 年里,GDI 技术占发动机产量的比例从1% 上升到 44%,并预计在未来五年内将增长到 62%。 
      GDI的另一个优点是性能,由于喷射压力更高,并能更准确地将燃油输送到活塞气缸中,其系统提供的动力更强。在GDI系统中,喷射到气缸中的燃油雾化更好,几乎可以实现瞬间点火。GDI采用精密电控可以实现多次喷射和燃油计量,这有助于提高车辆的性能和效率。
       
      GDI发动机的燃油系统在硬件选择方面精密度要求更高:能够承受更高温度和压力的喷油器和高压燃油泵。燃油喷射器通常采用多孔设计,有助于将燃油精确输送到气缸中,并且喷射器的位置对系统的效率来说也至关重要。喷油器可以侧置,也可以中置,这取决于所需的喷雾模式,对车辆的整体燃油效率都有影响。  
       
      为了进一步提高性能,许多GDI发动机都配有涡轮增压器,从而提供更强劲的动力。涡轮增压器利用汽车排放的废气来推动涡轮,涡轮再驱动空气压缩机,使更多的含氧空气进入气缸,从而提高燃烧速度。涡轮增压器和直喷技术在轻型汽车中的应用正在增加,全球汽车制造商预计将出现增长。
       
      借助 GDI 发动机,汽车制造商提供的技术能够满足消费者对高燃油经济性车辆的需求,同时遵守世界各地监管机构实施的严格的燃油经济性改进措施。他们通过直喷技术,无论有无涡轮增压器,都可以在不牺牲动力或性能的情况下实现这一目标。 
       
      汽车制造商对这一技术的迅速采用及其新车产量的预期增长,证明GDI汽车将在世界各地汽车保有量中占据相当大的比重。
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