汽油发动机有望全面采用压电式喷射阀

来源:
发布时间:2017年6月17日
 2月28日开始的第76届日内瓦车展(76th International Geneva Motor Show、公众开放日:2006年3月2日~12日)的新闻日已经开始了。笔者在上周的快报中,对雷克萨斯“LS460”的安全技术作了猜测,而此次笔者关注的则是新一代直喷发动机的亮相。 
 
 
 

  在降低汽车燃油费技术方面,最近混合动力车和柴油车受到了广泛关注,特别是在欧洲,普遍认为柴油车可明显降低燃耗。继日趋普及的柴油车之后,近一年中欧美厂商相继宣布进军日本先行一步的混合动力车领域。然而,就是在人们普遍认为汽油车只能通过混合动力的方式提高燃效的现在,有两家公司推出了被称作第3代直喷汽油发动机的“Spray Guided直喷”发动力。

  此前本站曾报道过宝马和戴姆勒·克莱斯勒的新发动机,这两款发动机均采用Spray Guided直喷。简单总结一下直喷发动机的发展历程:(1)通过采用名为Wall Guided直喷的空气流动,使燃料成层的稀薄燃烧发动机、(2)通过采用名为Stoicheiometric直喷的理论混合比运转的发动机、(3)通过采用名为Spray Guided直喷的燃料喷雾,使燃料成层的稀薄燃烧发动机。

  Spray Guided直喷与通过理论混合比运转的Stoicheiometric直喷相比,最大的优点是有降低燃油费的空间。但是,为了使燃料成层化充分燃烧,就需要微细喷射量的控制力、高压力和多次燃料喷射等。因此,这两大公司在柴油发动机上均采用了压电式喷射阀。

  与螺线管式喷射阀相比,压电式喷射阀具有反映灵敏、控制自由度高的优点,缺点是成本较高。如果是一辆成本数千万日元的大型柴油卡车,发动机成本就有可能降低,可以说,正因为奔驰品牌的4门轿车“CL350”是高级轿车,戴姆勒·克莱斯勒才能够采用压电式喷射阀。

  乘用车的汽油发动机原本是为降低成本而制造的。汽车厂商很清楚:采用直喷发动机,就会导致成本的增加。而且,稀薄燃烧发动机所需要的N0x吸藏还元触媒的价格也相当高,这是也门槛之一。因此,现在还不能断言压电式喷射阀将来肯定会应用于所有车型之中。除非采用螺线管式可以实现和压电式喷射阀一样的喷雾性能。

  尽管如此,虽说新直喷发动机在自燃和火花点火的燃烧方式有所差别,但喷射阀和燃烧室的形状等正渐渐靠近柴油发动机。喷射压力为20MPa(200标准大气压),达早期直喷发动机的好几倍。如果汽油发动机能够实现和柴油发动机一样的进步的话,我想压电式喷射阀全面取代螺线管式就为期不远了。