发动机新技术解析——直喷技术的艺术形态

  在汽油发动机经历了化油器、单点式电喷、多点式电喷以及多点顺序电喷发展之后，众家豪华车制造厂商又纷纷在直喷领域开拓进取。

  直喷发动机在燃油喷射方式上与普通发动机不一样，燃油由原来在进气歧管内被注入与空气混合的方式改变为直接喷至汽缸内，配合发动机ECU控制单元的精准计算，这种燃烧方式能根据发动机的工作情况控制燃油的喷射量，发动机的性能、油耗以及排放都能够因此得到优化。

  最早的直喷系统是由博世公司上世纪50年代发明创造，并于1955年被第一次应用在了奔驰SL300车型身上，但是由于当时并没形成主流发展的新趋势被人们逐渐淡忘。直到1996年，直喷式汽油发动机车型重新出现在市场上，日本的三菱公司将他们的GDI直喷技术引入至Galant的4G93发动机里面并在日本市场发售，随后搭载此项技术的三菱Carisma也进入欧洲市场销售，现如今的“直喷热“正是由此发展而来。

  面对能源和环境问题以及发动机所面临的发展问题，大众、奔驰、宝马、凯迪拉克都纷纷投入大量的人力物力来开拓新的技术领域。在国内市场上，大众及奥迪的FSI技术俨然慢慢的变成了这一类别的明星产品，但是随着凯迪拉克全新CTS、宝马X6xDrive50i等车型陆续地到来，大众FSI发动机迎来了更多的竞争对手。从目前来看，国内市场上的具有直喷技术的主流车型还仅仅是一些高端车型，但我们有理由相信随技术的发展，这项有利于你、我、能源和环境的技术会被逐渐普及开来。

  SIDI全铝双模智能直喷发动机采用的是通用第三代直喷技术。其中双模式即指的是均质燃烧和分层燃烧，SIDI发动机可以在油门半开状态下，自动采用分层稀薄燃烧的模式，在全油门状态下自动进入均质燃烧模式，这两种模式的自动转化会直接提升燃料的有效利用率。通用SIDI用来实现分层的方法也与大众的涡流方式所不同，可控制的注油过程是实现分层注油的关键步骤。

  凯迪拉克CTS3.6L旗舰高性能版搭载了这款3.6LSIDI发动机，这款SIDI发动机相比上一代CTS3.6L发动机的上限功率和最大扭矩分别提高了15%和8%，达到229kW和374N·m。而由于直喷技术的引入，这款发动机相比上一代发动机在油耗方面也降低了3%，同时冷启动时碳氢化合物的排放也减少了25%。

  大众是最早将直喷技术引入国内的厂家之一，现如今FSI（FuelStratifiedInjection）慢慢的变成了消费者耳熟能详的词汇。FSI指的是燃油分层喷射，是汽油发动机的一种直喷技术，在FSI面世之初，这项技术是有分层稀薄燃烧的，但是有后来由于种种原因取消的了这项技术只保留了直喷技术。奥迪之前是利用涡流效应来实现分层稀薄燃烧的，虽然这项技术被取消掉，但是留下的直喷技术在动力性和燃油经济性方面也表现良好。相比传统的将燃油直接喷射至进气歧管的发动机，FSI燃油直喷技术发动机可以显著提升动力性，使输出扭矩和功率更高，同时燃油消耗率可降低15%。

  目前配备在奥迪A6车型上的3.2LFSIV6发动机相比先前的3.0LV6发动机的上限功率有了26kW的提升达到188kW，最大扭矩也有30N·m的提升达到330N·m，同时燃油效率也有明显提升。把发动机的动力性和燃油经济性两者很好地结合，是FSI技术的一大亮点。

  很多人并不了解宝马的高精度喷射系统HighPrecisionInjection，其实它是宝马EfficientDynamics系统的一个组成部分，是宝马在动力性和燃油经济性方面做出提升的重要组成部件。位于进气阀与火花塞中间精确的压电式喷头能够给大家提供最高可达200Bar的压力将汽油充分雾化并在0.14毫秒完成注入燃烧室的过程，这样工程师所追求的燃油经济性就完全得到保证。宝马并没有在这套系统中加入分层燃烧技术，它是通过燃油雾化来达到提升燃油消耗率的目的。

  即将进入国内市场的X6xDrive50i所搭载的4.4LV8就装备了这套直喷系统，由于装备了双涡轮增压系统，所以它的动力性能也非常显著。它的上限功率达到了300kW，最大扭矩也有600N·m，综合油耗12.5L/100km(有必要注意一下的是：这是一台4.4LV8双涡轮增压发动机的数据)。

  相比大众和宝马，奔驰在这方面的宣传有些低调，但这并不能说明这家德国公司在这方面逊于对手。奔驰始终致力于车辆动力性和燃油经济性方面的研究，CGI（Stratified-ChargedGasolineInjection）正是他们的研究成果。在2006年，奔驰推出350CGI发动机，它首次将压电喷头应用于汽油发动机直喷技术领域。相比与大众的利用涡流来产生分层效果的模式，奔驰很好地利用高压压电式喷嘴解决了这一难题，利用高压产生的喷雾形成需要的分层燃烧模式。也正因为这个原因，这款发动机相比先前的发动机大大降低多达10%的燃油消耗量。

  普通的奔驰CLS350的上限功率仅仅是200kW，最大扭矩为350N·m，百公里的油耗为10.1L。而奔驰CLS350CGI达到了215kW的上限功率和365N·m的最大扭矩，百公里的油耗为9.1L，也就是说添加CGI技术之后，发动机的上限功率、最大扭矩和燃油消耗率分别有了7.5%、4.3%和10%的进步。因此能见得奔驰在这方面并不逊色，在2006年CLS350CGI成功亮相之后，奔驰又将这款发动机应用到E-CLASS、S-CLASS等车型当中，只是这些车型目前还没有与国内消费者见面。