本田三菱雷诺的稀薄燃烧技术详解（三）

作者:xingyang                         时间：2010-12-02

轴承及轴承相关技术文章（轴承型号查询网提供） 关键字：轴承, 　　主喷油阶段：　　第二次喷射是主喷油过程。当活塞即将达到发动机压缩行程的上止点时，在火花塞点火之前，会有一定量的汽油再次被喷出，这次喷射被成为主喷油。此时，活塞的凹面会使混合气在火花塞周围形成一个浓度较高的区域，这种相对较浓的混合气能在火花塞点火的情况下被顺利点燃，而周围混合气较稀的区域是无法被火花塞的火焰直接点燃的，它只能在中心区域成功燃烧以后，利用燃烧产生的能量同时点燃。　　由于采用了上述设计，GDI发动机能在40:1的超稀空燃比情况下正常运转，而且它的空燃比能比普通缸外喷射发动机的空燃比更稀。这样的好处是显而易见的，在这种稀薄燃烧的情况下，燃料可以更加充分的燃烧，榨取每一滴燃油的所能产生的动能，与此同时，由于燃烧充分，可以大幅度减少未燃烧的气体从发动机里排出，从而获得更低的排放。　　GDI的分两段喷油除了实现上述好处以外，还能有效减小爆震的产生，从而可以采用更高的压缩比，获得更强劲的动力输出。我们都知道，爆震的产生是因为汽缸内温度和压力过高，从而导致混合气自燃导致的，换句话说，就是当活塞行程还未达到点火提前角时，混合气就开始燃烧。由于汽油的燃烧特性，普通发动机的压缩比往往不能设计的太高，否则就很容易产生爆震。由于GDI的喷射是分两个阶段进行的，第一阶段的预喷射能在汽油挥发的作用下带走大量缸内热量，降低汽缸温度，因此能非常有效的减小爆震的机率。所以，GDI发动机可以采用高达12.5:1的压缩比设计，从而有效的提高了功率输出。　　GDI的氮氧化物排放：虽然GDI发动机可以降低整体的废气排放污染，但是同时它有一个非常大的缺点，那就是氮氧化物的排放非常高。为了减小这类污染物的排放，需要采用有效的有针对性的三元催化装置才能保证尾气的排放达到环保部门的要求。但是在国内，油品中的含硫量非常高，这种含硫量高的汽油燃烧后很容易产生硫化物，这种硫化物会让催化器中毒，从而导致催化反应失效，这样一来GDI发动机高排放的氮氧化物无法得到还原处理。这也就是为何到目前为止，国内没有一款匹配GDI发动机的车型销售(包括进口汽车)的原因了。　　雷诺IDE(InjectionDirectEssence)直喷发动机　　对于三菱GDI发动机在排放方面的缺陷，雷诺开发出了更好的解决办法。雷诺的IDE发动机是其首次在欧洲推出的缸内直喷发动机，它使用了另一种不同的设计彻底解决了三菱GDI发动机的问题。IDE仍然采用了空气和燃油稀薄混合，但同时加大了EGR阀废气循环量。EGR是ExhaustGasRecirculation的缩写，翻译成中文就是废气再循环的意思。这项技术可以减小燃油消耗量，并且有效的降低燃烧温度这一点，就是它有效解决GDI发动机排放问题的根源。众所周知，空气主要是由氮气、氧气、二氧化碳以及一些其他惰性气体组成的。其中占比例最大的氮气是一种非常稳定的气体，通常情况下很难被氧气直接氧化。但是如果处在高温高压的情况下，平时十分稳定的氮气则很容易与氧气发生反应，从而生成十分有害的氮氧化物。普通的发动机，包括上面提到的GDI发动机，在其正常工作时，气缸内的工作环境正好是处于高温高压状态，这样一来，空气和燃油混合的混合气体燃烧以后很容易生成氮氧化物。这对于缸内直喷的发动机来说，问题尤为突出。由于缸内直喷发动机的压缩比通常会设计得比较高，缸内压力比普通发动机更大，从而更容易产生氮氧化物。我们都知道柴油发动机排放的氮氧化物通常会比汽油发动机高出许多，主要也就是因为柴油发动机的压缩比高的缘故。在无法降低压力的情况下(因为高压缩比是提高发动机效率的必要手段)，要减小氮氧化物的排放只能是通过降低气缸内的燃烧温度。IDE发动机的EGR废气再循环系统，就是通过把一部分排出气缸的废气再次引入到进气管内跟新鲜的空气和燃油混合燃烧，来降低燃烧室的温度的。我们知道，燃烧完的废气是不能再燃烧的，这些废气被引入到气缸内以后，会占据一部分气缸内的有效体积，这个效果相当于降低了发动机的排量，这样自然能有效降低燃烧温度，同时排放的废气自然就降低了。　　如果你不了解EGR废气再循环系统，可能会不太理解，那我们下面就来详细讨论一下EGR的工作原理。　　上面已经说到，EGR是废气再循环系统，它通过将部分排放的废气重新引燃燃烧室中燃烧，来达到一系列功效，如降低排放、提高经济性、降低燃烧室的温度等等。那EGR系统是如何达到这些功效的呢？

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