君越換“芯” SIDI引領(lǐng)直噴時代到來
近些時日,網(wǎng)絡(luò)中對上海通用別克君威、君越換“芯”工程給出很強的關(guān)注度。新君越2.4L SIDI、新君威2.4L SIDI、智能直噴發(fā)動機、均質(zhì)燃燒、減排……等等關(guān)鍵詞頻繁出現(xiàn)在文章中。雖然很先進(jìn)、很強大成為所有媒體對“雙君”換為Ecotec 2.4L SIDI智能直噴發(fā)動機的中肯評定,但為什么先進(jìn)卻很少有人說清。因此,我們拿出一些技術(shù)解釋,來解析這臺Ecotec 2.4L SIDI智能直噴發(fā)動機的實力到底如何?
核心技術(shù)“智能直噴”
一定有人問,為什么會用智能直噴發(fā)動機?其實答案并無懸念,因為它足夠先進(jìn)。隨著我們對發(fā)動機動力性能和環(huán)保性能的要求越來越高,“缸外混合”的缺點日漸明顯――不管是增壓技術(shù)還是可變氣門技術(shù),它們都有自己的技術(shù)極限,進(jìn)入燃燒室的混合氣只能夠通過氣門的開閉來被動控制,對發(fā)動機不同工況的適應(yīng)程度未如理想。而且噴油嘴離燃燒室有一定的距離,汽油與空氣的混合情況受進(jìn)氣氣流的影響較大,并且微小的油顆粒會吸附在管道壁上,不能充分使用,造成了資源的浪費。
這時候技術(shù)工程師開始設(shè)想,為什么不可以像柴油機那樣把噴油的步驟安排在氣缸里?實際上,現(xiàn)今的機械制造技術(shù)已經(jīng)讓這種設(shè)想成真,并已經(jīng)這樣去做了——燃油缸內(nèi)直噴技術(shù)成為了更新的技術(shù),燃油直接噴入缸內(nèi)與氣體混合,降低了混合氣溫度,可以使燃燒室采用更高的壓縮比,提高引擎性能和效率。而且從深度結(jié)構(gòu)上看,智能直噴發(fā)動機的噴油嘴位置和油軌位置都與多點電噴發(fā)動機不同,使用的噴油嘴是能夠承受更大壓力、控制精度更高的產(chǎn)品。智能直噴發(fā)動機噴油嘴噴射的油滴直徑僅有8微米,這相當(dāng)于頭發(fā)絲的直徑1/10水準(zhǔn)的技術(shù)能夠讓汽油更均勻的與空氣混合,而且霧化的燃油與空氣有著更大的接觸面積,汽化吸熱的效果更佳。因此,不僅減少熱損失、有效降低氣缸內(nèi)的溫度,還大幅度幫助降低爆震的幾率。
總之,缸內(nèi)直噴技術(shù),是一個提高更多功效讓車子跑的更快,而相對更節(jié)省燃油的高新技術(shù)。因此,直噴技術(shù)發(fā)動機被上海通用、大眾汽車,以及梅賽德斯-奔馳視為重中之重的發(fā)展技術(shù)。
發(fā)展后的結(jié)晶技術(shù)
推論下來缸內(nèi)直噴技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了三代發(fā)展:第一代稱為壁面引導(dǎo)(Wall-guided)直噴技術(shù),利用缸內(nèi)空氣流動使油氣混合物成層,實現(xiàn)了分層燃燒;而第二代稱為按化學(xué)計量混合直噴技術(shù),以理論空燃比混合燃料和空氣,實現(xiàn)均質(zhì)燃燒;目前通用所采用的SIDI技術(shù)要屬于第三代直噴技術(shù),通過對發(fā)動機內(nèi)植入智能控制模塊,可根據(jù)行車狀況由電腦自動控制燃燒模式。
傳統(tǒng)電噴汽油發(fā)動機是通過噴嘴將燃油噴注于進(jìn)氣歧管,盡管效率已經(jīng)比化油器式發(fā)動機提高很多,但燃油噴嘴與燃燒室之間相隔較長的通道,燃油微粒與空氣形成混合氣體受發(fā)動機運動的影響較大,油氣混合氣體仍然無法做到在發(fā)動機的每一種工況時都能充分燃燒。而SIDI發(fā)動機將多點噴射供油系統(tǒng)替換成可變氣門缸內(nèi)直噴系統(tǒng),也就是說將噴油嘴植入汽缸內(nèi)部,通過高壓將燃油霧化噴入汽缸內(nèi),并混合空氣進(jìn)行點燃以提升發(fā)動機的效率。而且均質(zhì)模式的優(yōu)點就是在于燃油是直接噴入燃燒室內(nèi),而吸入的空氣可抽走一部分燃油汽化時所產(chǎn)生的熱量。所以,這種內(nèi)部冷卻才可以降低爆震趨勢,同時提高了發(fā)動機的壓縮比和熱效率。在高負(fù)荷中所進(jìn)行的均質(zhì)理論空燃比燃燒中,燃油則是在進(jìn)氣沖程中噴射。理論空燃比的均質(zhì)混合氣易于燃燒,不必借助渦流作用。因此,采用直噴化可使壓縮比提高到11.2,即使在均質(zhì)理論空燃比混合氣燃燒中,仍能降低燃油耗。
SIDI智能直噴發(fā)動機為“雙君”帶來了什么?
上海通用采用的Ecotec 2.4L SIDI智能直噴發(fā)動機,提升是相當(dāng)明顯的。就功率而言,它相比之前提升了9.6%,最大功率從125kW飆升至137kW。所以,2.4L SIDI智能直噴發(fā)動機的升功率要更高!而且,峰值功率輸出轉(zhuǎn)速也有所下降,從6400r/min下降到6200r/min,動力爆發(fā)點明顯降低;其次,扭矩方面同樣有所調(diào)整,從225Nm提升到240Nm,幅度達(dá)到6.7%。從目前直噴技術(shù)發(fā)動機來看,能適應(yīng)中國地區(qū)93號油品的目前只有SIDI直噴發(fā)動機,在這點上它有著明顯優(yōu)勢。此次別克新君越、新君威升級SIDI智能直噴發(fā)動機后,利用全新的智能直噴技術(shù),可以保證每滴燃油都能被盡其作用,所以它減少排放也是必然結(jié)果。
結(jié)語:此前君越3.0L率先裝配了智能直噴發(fā)動機,為其在中高級車高端市場告捷立下了汗馬功勞,成為“越級科技”的典范。此次,君越2.4L同樣換上了智能直噴發(fā)動機,引爆了中高級車細(xì)分市場“高端”車型的動力革命,并為今年中高級車市場之爭率先定調(diào),中高級車市將迎來動力科技之爭。而對于消費者的意義則是為其帶來更出色的動力性能,并進(jìn)一步提升燃油經(jīng)濟(jì)性 。以“直噴”為趨勢的技術(shù)革新,將有望成為中高級車持續(xù)增長的新動力。
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