很多人都知道,分层燃烧技术和缸内直喷技术一直是相关联的。那是不是说缸内直喷就必须采用分层燃烧呢?还是说分层燃烧必须采用缸内直喷?其实都不是,分层燃烧的真正目的是可以实现较稀混合气的点燃,而设计缸内直喷的主要目的则是为了实现稀薄燃烧,因此二者走到了一起。而发动机的稀薄燃烧技术是为了让混合气更加充分燃烧,达到减低油耗和排放的目的。 那么分层燃烧实际上就成了这一技术的手段,而相辅相成的,要实现分层燃烧,必须基于缸内直喷,对于缸外喷射的发动机,是无法实现分层燃烧的。稀薄燃烧的目的是为了省油,而省油说起来会很简单,少喷油不就行了嘛!但是少到什么程度才合适,才能在保障动力性能不受太大影响的前提下,实现燃烧效率的最优化呢?我们知道燃油和空气的混合比是14.7:1,当混合气体的浓度比超过理论空然比,我们假设达到了25:1,这时油的浓度很低,会很难点燃,光靠提高点火能量还是不够的。 但是我们设想一下,如果此时在火花塞附近的燃油浓度较高,能达到理论空燃比的燃油浓度,那么此时这团较浓的混合气是很容易被点燃的。而如果用这个较浓的混合气去点燃其他的混合气,显然也是很容易的,这就是分层燃烧。如果采用分层燃烧,就可以实现在很低的燃油浓度下,实现发动机的正常运转。而从上面的分析我们可以看出,实现分层燃烧的前提就是气缸内的混合气体不均匀化,只在靠近火花塞的区域内达到或超过理论空燃比值。可能这样说会有点难理解,那么我们打个比方。在一个玻璃杯中装满水,假设杯子是气缸,水就是被吸入的空气,如果这时滴入几滴墨水到水里,我们可以很清楚的看到,墨水还没来得及被水稀释,杯口处的水已经慢慢变色,但杯底部却还是没有受到影响,依然清澈。发动机的分层燃烧,其实就和这很相似。杯中的清水是在进气行程中吸入的新鲜口空气,墨水就是燃油。 如果是采用缸外喷射的发动机,燃油喷射在进气歧管里,我们看看会是怎样的情况。我们知道喷油和进气是同在吸气行程内完成的,在进气门打开活塞向下运动时,缸内会形成一个很大的负压,油气混合物这时被吸进来后会在缸内形成很多涡流,这些涡流会使燃油和空气得到充分的混合,也就是说进入气缸的混合气已经经过了较充分的混合,点燃这种已经充分混合的稀薄混合气就会变得非常困难,因为它们无法实现分层,自然也有无所谓分层燃烧了。继续用上面打的那个比方,就等于我们已经将墨水滴入自来水管中,这样杯子接到的水就已经是被均匀染色的了。所以我们现在知道,只有缸内喷射,才能实现分层燃烧。 显然只有实现分层,才能悠所谓的分层燃烧。在达到这个目的的设计当中,目前主要分为两大阵营,一个是日本三菱的gdi,另一个是大众的fsi。虽然这两家都是达到同样的分层燃烧的目的,但是在手法上有区别。