有史以來，內(nèi)燃機(jī)廣泛采用進(jìn)氣道噴射 (PFI) 設(shè)計(jì)，即將燃油噴射至進(jìn)氣口并與進(jìn)入的空氣進(jìn)行混合。事實(shí)上，許多新車仍采用這種發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)。PFI 的燃油噴射器通常安裝在進(jìn)氣歧管中，當(dāng)進(jìn)氣閥打開時(shí)，空氣/燃油混合物被吸入氣缸。
在 GDI 發(fā)動(dòng)機(jī)中，燃油噴射器安裝在氣缸蓋上，燃油被直接噴入氣缸中，然后再與空氣混合。
與 PFI 設(shè)計(jì)相比，GDI 系統(tǒng)有許多優(yōu)點(diǎn)，其中最顯著的是其更好的燃油經(jīng)濟(jì)性。
監(jiān)管機(jī)構(gòu)要求汽車制造商大幅提高汽車的燃油效率，GDI 的使用也越來越受歡迎。高達(dá) 15% 的燃油經(jīng)濟(jì)性改善在 GDI 中并不罕見。
下圖描述了全球 GDI 技術(shù)的快速增長，在過去 17 年里，GDI 技術(shù)占發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)量的比例從1% 上升到 44%，并預(yù)計(jì)在未來五年內(nèi)將增長到 62%。
GDI的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是性能，由于噴射壓力更高，并能更準(zhǔn)確地將燃油輸送到活塞氣缸中，其系統(tǒng)提供的動(dòng)力更強(qiáng)。在GDI系統(tǒng)中，噴射到氣缸中的燃油霧化更好，幾乎可以實(shí)現(xiàn)瞬間點(diǎn)火。GDI采用精密電控可以實(shí)現(xiàn)多次噴射和燃油計(jì)量，這有助于提高車輛的性能和效率。
GDI發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油系統(tǒng)在硬件選擇方面精密度要求更高：能夠承受更高溫度和壓力的噴油器和高壓燃油泵。燃油噴射器通常采用多孔設(shè)計(jì)，有助于將燃油精確輸送到氣缸中，并且噴射器的位置對系統(tǒng)的效率來說也至關(guān)重要。噴油器可以側(cè)置，也可以中置，這取決于所需的噴霧模式，對車輛的整體燃油效率都有影響。
為了進(jìn)一步提高性能，許多GDI發(fā)動(dòng)機(jī)都配有渦輪增壓器，從而提供更強(qiáng)勁的動(dòng)力。渦輪增壓器利用汽車排放的廢氣來推動(dòng)渦輪，渦輪再驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)，使更多的含氧空氣進(jìn)入氣缸，從而提高燃燒速度。渦輪增壓器和直噴技術(shù)在輕型汽車中的應(yīng)用正在增加，全球汽車制造商預(yù)計(jì)將出現(xiàn)增長。
借助 GDI 發(fā)動(dòng)機(jī)，汽車制造商提供的技術(shù)能夠滿足消費(fèi)者對高燃油經(jīng)濟(jì)性車輛的需求，同時(shí)遵守世界各地監(jiān)管機(jī)構(gòu)實(shí)施的嚴(yán)格的燃油經(jīng)濟(jì)性改進(jìn)措施。他們通過直噴技術(shù)，無論有無渦輪增壓器，都可以在不犧牲動(dòng)力或性能的情況下實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
汽車制造商對這一技術(shù)的迅速采用及其新車產(chǎn)量的預(yù)期增長，證明GDI汽車將在世界各地汽車保有量中占據(jù)相當(dāng)大的比重。
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