汽油直喷(也称为汽油直喷或GDI)正迅速成为汽车制造商的最好朋友。它可以提供更好的燃油经济性和更低的二氧化碳排放量,同时还可以改善低端扭矩,但与大多数情况一样,它并不完美。与传统的端口喷射式发动机相比,GDI发动机产生的颗粒物(PN)和质量(PM)数量更多。

解决该问题的一种方法是使用高压燃油喷射系统。当前的GDI系统可在200 bar的压力下工作,但是Delphi Technologies的行业首创的是350 bar的系统。德尔福,玛涅蒂·马瑞利和博世也都在研究未来的500巴系统。首先,尽管如此:GDI引擎比传统的端口注入引擎产生更多的微粒是什么?燃料是一样的,有什么区别?

当活塞在进气冲程中吸入空气时,传统方法将计量的燃油雾喷入每个进气口。燃料通过进气歧管的束流,在流过时蒸发成空气冲流,并以可爱,均匀混合(均质)的装料到达汽缸内部,准备点火。

另一方面,GDI发动机仅吸入新鲜空气,并且在即将发生燃烧之前,随着气缸内空气的压缩,将燃料直接喷入燃烧室。进气口的设计目的是将空气翻滚到气缸中,这样燃料便会在微小的涡流风暴中间到达,从而使空气和燃料混合在一起。但是,燃料液滴蒸发的时间仍然比在长途旅行中使两者进入端口喷射发动机的时间要少得多,燃料液滴的不完全蒸发等于更多的微粒。

增加燃油喷射压力以减小燃油的液滴尺寸可在GDI引擎允许的较短时间内实现更好的蒸发。德尔福声称,其业界首创的350巴系统可将颗粒的尺寸和数量减少多达70%,而即将推出的500巴系统则将颗粒的大小和数量进一步提高了50%。但这并不像听起来那么容易,这不只是调高水龙头的问题。

首先,压力越高,产生压力所需的能量就越大,并且消耗的发动机功率只占一小部分,并且对燃油经济性影响很小。它还会产生更多的噪音,并在所有注射组件上施加更大的压力。新型,功能更强大的喷油器可更准确地计量燃油,并能应对为喷油器供油的燃油轨(管)带来的额外压力和细节变化。

德尔福(Delphi)的新设计的喷射泵可提供额外的压力,而不会增加噪音并最大程度地减少能耗。它还避免了增加驱动机构上的负载以及随后对发动机本身进行昂贵的改装。德尔福(Delphi)的350巴系统是第一步,未来几年,其他主要供应商也将出现更多的350巴和500巴系统。