缸内直喷就是积碳王？燃油添加剂真的有用？

随着节能减排的要求越来越高，缸内直喷已经逐渐取代了传统的歧管喷射的地位。现在所推出的新发动机基本上99.9%都使用了缸内直喷技术。相对于传统的歧管喷射，它有一定的优点，但也有一些先天性的缺点，譬如被称为“积碳王”。那究竟什么才是最好的燃油喷注方式？对于普通的缸内直喷我们又有什么方式去避免积碳呢。

1、什么是歧管喷射

从传统的化油器被燃油喷注方式取代之后，在缸内直喷被研发出来之前，所有的喷油方式均是歧管喷射，包括有多点喷射和单点喷射。其喷油嘴的安装位置是在进气歧管部分。

当节气门打开之后，进气通过进气歧管时，喷油嘴同时喷注燃油。于是新鲜空气和汽油就成为混合可燃气体，通过打开的气门进入发动机燃烧室。一般我们说的“电喷”其实就是指“电子控制的歧管喷射”。

歧管喷射曾经是使用最广泛的燃油喷注方式，它有以下优点：

1、燃油在进气歧管内进行混合，由于混合距离和时间很长，因此油气混合效果也更稳定。

2、汽油在进入气门时会冲刷气门背面，降低气门积碳的产生。

3、喷油嘴安装在歧管上，喷射压力不高，因此整套系统实现更容易，成本更低。

不过，歧管喷射也有一个比较大的问题。由于对于控制空燃比是靠氧传感器对尾气进行检测，再通过ECU改变喷油脉宽实现。在ECU调整喷油之前，一部分没经过“调整”的喷油会提早进气歧管进行混合，导致整体喷油的控制会呈现滞后性，做不到“要烧多少就喷多少”。另外，由于混合方式单一，因此也做不到复杂的喷油策略。而喷油在歧管进行，一部分的雾化燃油会因为各种原因散失而浪费，譬如在进气歧管形成积碳等。

由于这种喷油的方式较“原始”，因此就催生了一个更直接的喷油方式，就是缸内直喷。

2、什么是缸内直喷

所谓的缸内直喷，就是喷油嘴直接布置在燃烧室顶。汽油直接喷注入气缸，而不通过进气歧管先喷射混合再进入燃烧室方式。相比于传统的歧管喷射，它解决了前者几个痛点。

1、喷油嘴直接布置在气缸内，所喷的燃油不需要经过进气歧管不会造成散失。同时喷油策略可以立即改变喷油的效果，反应更灵敏，做到需要多少喷多少烧多少，能够节省燃油。

2、喷油使用超高压形式，喷油脉宽可以做得极窄。在单一个压缩冲程可以多次喷油，能够实现分层燃烧和稀薄燃烧等效果，发动机燃效更高。

3、汽油高压喷注直接在缸内雾化，一定程度能降低燃烧室温度，降低爆震趋势，对于涡轮增压汽车来说更有显著效果。

不过，缸内直喷对于发动机性能很好，但是也有一些问题。首先缸内直喷的混合气是直接在燃烧室进行。混合时间短，混合效果一般。因此混合气会存在浓度不一的状况，不同工况下（特别是冷车），污染物难控制。而汽油高压喷注雾化，冷车时容易在缸壁上凝结，燃烧不充分产生积碳，甚至出现机油增多现象。气门背面没有了汽油冲刷，更容易造成气门积碳的积聚。缸内直喷对于喷油嘴、高压油轨、高压油泵等设备要求比较高，增加了汽车的成本。

那缸内直喷和歧管喷射都有各自的优缺点，有什么好办法综合起来呢？答案就是混合喷射。

3、混合喷射

所谓的混合喷射，其实就是整个系统中有两组的燃油喷注系统，包括缸内直喷和歧管喷射。在不同的工况下，两种喷射系统会通过协调工作，喷注响应需要的燃油，因此理论上无论雾化效果、动力表现、节能需求和污染物控制上都是最好的。

不过，混合喷射整套系统相比歧管喷射和缸内直喷来说更复杂。首先由于两者的燃油喷注压力相差极大，因此需要有两组完整的供油系统。对于两者的协同工作，ECU标定也比两者更复杂。综合起来就一个字“贵”。因此现在使用混合喷射的车型并不多。包括大众、丰田、福特、三菱、通用等都有使用混合喷射系统。

4、燃油添加剂有用？

对于一般消费者来说，混合喷射的发动机更好，但是选择并不多。现在市面上的新车还是使用缸内直喷的居多。虽然说优点明显，不过带来的问题也比较多，最显著的就是积碳和机油增多。毕竟这会影响到发动机的工况和正常运行。对于积碳来说，缸内直喷分为燃烧室积碳和进气门积碳。燃烧室积碳主要在冷车阶段燃烧室温度低负载高的情况下，燃油燃烧不充分而产生。而进气气门积碳则由于一部分高温油蒸汽在气门背部积聚碳化，又无法通过汽油冲刷而产生。

对于前者，可以使用一些富含PEA成分的燃油添加剂来解决。PEA对于高温下溶解积碳有显著作用，因此选择PEA含量较高的燃油添加剂能够很好的缓解燃烧室积碳的问题，当然价格也相对较贵。

之余进气气门积碳，由于进入进气道的只有空气、曲轴通风的机油蒸汽和EGR阀通过的废气，并没有可以溶解积碳的燃油，因此一般使用燃油添加剂是无法有效去除积碳的。唯一只有靠物理方法，譬如时下流行的核桃砂除积碳方式就能有效解决了。

以上跟大家普及了一下关于时下流行的汽油喷注形式，还有一般使用上注意的问题。如果想知道更多关于汽车技术和汽车使用上的问题，记得关注教授的技术文章拉。

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