缸内直喷与混合喷射,多点喷射和缸内直喷哪个好

多点喷射(电喷)这个词本身就有点问题,因为学术和业内会说的更加严谨一点。

上古:指的是单喷油器进化到多喷油器

近代:歧管喷射的多次喷射

现代:缸内直喷的多次喷射或者是双喷射

这个多点,点可以指的是多处地方(多个喷油器),也可以指的是时刻(每个循环多次喷射)。

缸内直喷与混合喷射,多点喷射和缸内直喷哪个好

图 典型的喷射时刻图

(1)DI1次喷射的时刻大约从BTDC300CA左右开始(不是精确值),根据不同转速负荷,结束时间在BTDC260CA~BTDC200CA,这里通过验证,最好燃油喷射时刻处于气缸湍流强度最高的时刻,并且考虑活塞位置,避免燃油喷射在活塞顶面或者气缸壁面。

(2)DI2次喷射考虑的内容一是2次喷射的比例多少合适,5:5还是2:8还是3:7,二是第2次喷射要尽可能利用湍流来抑制喷雾长度,还要保证有足够的燃油雾化时间,一般设计在BTDC160开始。

(3)DI3次喷射在DI2次喷射基础上,由于发动机负荷大,燃烧室温度高,为了追求MBT点火角,在活塞上行增加1次喷射,降低燃烧室的温度,抑制爆震,让压缩比能够维持在13:1。

(4)PFI喷射为了保证充分雾化,在吸气之前的做工工程就已经开始喷油,由于油压较低,喷油时间较长,和DI逻辑不一样的是,DI往往限定喷射开始时间,PFI而是限定喷射结束时间,在此时间之后还有燃油喷射的话雾化性无法保证。

(5)混合喷射下,PFI在做工冲程喷射,DI在延迟的吸气冲程喷射,通过不同的比例,实现最佳的燃油经济性与排放性能。

PS:从硬件结构来说,双喷射只是单纯的增加一套,但是对发动机控制系统的复杂性来说,成几何倍数的增加。

缸内直喷系统的多次喷射

直喷喷油器的反应速度非常快,可以实现多次喷射,而且可以在压缩冲程实现喷射,这比气道喷射有很大的优势。直喷系统的燃油喷射正时可以比较自由控制,实现进气和压缩冲程中的多次喷射,目前最多可以达到5次喷射,有利于改善燃烧,降低排放。

缸内直喷与混合喷射,多点喷射和缸内直喷哪个好

图 壁面LSPI的喷射策略

注1:实际多次喷射策略很复杂,需要考虑很多因素,包括但不局限于物理硬件的局限,喷油嘴最少喷射量的多少,燃油压力是多少,喷射开始时间和终了时间,每回喷射的比例多少比较合适,对性能的影响,对燃烧稳定性的影响,对PM、PN的影响等等。在不同工况、不同要求下喷射策略都不一样,配合着可变燃压系统,实际策略相当复杂,甚至诞生很多新的策略,比如喷油嘴局部升程控制等。由于选择性太多,我们在标定和设计策略时也曾为最优解愁。

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