首先,传统汽油机一般是port fuel injection(PFI)。根本不存在喷油压力一说,只有进气压力而已。意思就是说油跟气是预先混合好,直接通过intake valve(进气阀)跟空气一起进去了。而现在新兴的GDI (gasoline direct injection) engine,的确是直接喷汽油,可是这个直接喷汽油跟柴油机的直喷是完全不同的两个概念。
柴油机是压燃,不存在spark plug(火花塞)。柴油机在上止点喷油,油喷进去之后马上燃烧。一般喷油过程还没结束,前面喷的油就已经起火了,当然也有都喷完了还要在等几个crank angle degree (这个怎么翻译,翻译成曲柄角度么?)的。这里喷油压力一定要很大,才能保证油气尽量的扩散,跟缸内空气尽量好的混合。不然不但不利于燃烧速率,还会产生很多的排放PM (颗粒物) 和NOx (氮氧化物)。
GDI engine,虽然也是direct injection (直喷),可是还是有火花塞的,依然靠点燃而不是压燃。而且为了让油气更好的混合,喷油时间跟柴油机是大大不同的。柴油机喷油时间是在上止点(TDC)前几度,十几度而已。而GDI一般是在上止点前300度左右。也就是说,intake stroke (进气冲程) 刚刚开始的时候,就开始喷油了,然后在进气冲程和压缩冲程(compression stroke)整个过程中,油气有足够的时间混合,所以根本不需要太大的喷油压力。另外还有两点,其一是喷油时间是进气冲程刚开始的时候,喷油压力太大会喷在cylinder wall(气缸壁)和piston(活塞)上。其二就是汽油本身也比柴油更加容易挥发。
GDI 比PFI 的优点在哪里呢?首先可以增加compression ratio (压缩比),压缩比增加了,thermal efficiency (热效率)和 fuel conversion efficiency(燃料转化效率?) 就都会增加。简单的来说就是会省油啦,会增加你的MPG(作者终于肯说人话了)。那么为什么可以增加压缩比呢,汽油机的压缩比一般都是由 knock limit (爆震极限?)决定的。也就是说,虽然我们想要更大的压缩比提高热效率,可是压缩比太大了会产生knock,所以不能太高。而knock的产生是由于在开始燃烧的过程中温度太高,导致end gas(末端气体?)自燃而造成的。直喷的时候,油气蒸发的过程吸热会降低缸内温度,进而可以小小的增大压缩比。第二个有点就是可以增加缸内进气量,从而增大发动机的功率体积比。因为进气的时候只进空气不进油,可以让更多的空气进入。说人话就是可以用同样大小的气缸达到更大的最大输出功率。
好了本宝宝答题完毕,求赞。专业名词中文不太会说,如果翻译的不对见谅。