圖文全解福特EcoBoost GTDi發(fā)動機技術(shù)

眾所周知，汽油發(fā)動機實現(xiàn)高燃油效率的最佳空燃比（即空氣和汽油的比例）為 14.7：1。 如上圖是傳統(tǒng)電噴發(fā)動機噴油嘴工作位置圖，大家可以看到，噴油嘴是將油噴到進氣歧管里面，混合氣在進氣歧管里面形成。雖然ECU通過控制噴油嘴的噴油脈寬可以實現(xiàn)一定的精確供油，但由于在歧管內(nèi)形成混合氣，容易受到氣門開閉以及近期氣流的影響，很難達到理想中的14.7：1的空燃比。另外由于混合氣在缸外形成，所以混合氣進入燃燒室只能通過氣門的開閉來控制，這種被動控制的方式不能完全適應(yīng)發(fā)動機不同工況的需求。使得汽油機的經(jīng)濟性與動力性大打折扣。

如上圖是直噴發(fā)動機噴油嘴的位置示意圖，很明顯，由于采用了缸內(nèi)直噴技術(shù)，混合氣形成的區(qū)域就在燃燒室內(nèi)。通過高壓噴嘴直接將燃油噴在氣缸里面，利用活塞頂部那如同月球表面的形狀的設(shè)計，使混合氣能在燃燒室內(nèi)不由自主的產(chǎn)生一種奔放的渦流，從而得到充分的混合，這意味著燃燒就會更加充分，能量轉(zhuǎn)換效率更高。福特對包含直噴技術(shù)的EcoBoost GTDi的測試數(shù)據(jù)顯示其油耗能有20%的降幅，同時能減少15%左右的二氧化碳。

傳統(tǒng)的混合氣體靠的是負(fù)壓讓混合氣進入氣缸，噴油嘴壓力就不需要多大了。但是直噴就必須有高壓噴油嘴在把汽油霧化之后然后大力的噴進去，所以就必須要有足夠的高壓了。能不能把高壓做到位，這正是直噴能不能實現(xiàn)的核心關(guān)鍵，車廠的技術(shù)在這里完全能被衡量。2.0升EcoBoost GTDi發(fā)動機采用燃油直噴技術(shù)是依靠燃油噴射器里的4個獨立的噴嘴，把燃油直接噴射到汽缸里，并和進入氣缸的空氣混合，通過提高燃油壓縮比，來達到增強輸出動力的目的。其核心技術(shù)是一套高壓燃油缸內(nèi)直噴系統(tǒng)，它能以高達200巴的壓力（而國內(nèi)采用直噴技術(shù)壓力一般在150巴）將精確定量的少量燃油噴入每個汽缸內(nèi)——油滴的大小一般小于0.02毫米，相當(dāng)于人類頭發(fā)絲直徑的1/5。

EcoBoost的渦輪增壓技術(shù)

事實上為了提高汽油機的燃油效率，柴油機所采用的渦輪增壓技術(shù)比其缸內(nèi)直噴技術(shù)更早的搬到了汽油發(fā)動機上。渦輪增壓系統(tǒng)是利用排氣推動推動渦輪葉片的高速旋轉(zhuǎn)，從而帶動進氣口附近的進氣葉片轉(zhuǎn)動（空氣壓縮機），這樣就能對進氣進行加壓，來提高進氣的壓力，增加進氣密度以達到增加進氣量的目的。但是由于要推動渦輪葉片的轉(zhuǎn)速是相當(dāng)高的，大概有10萬轉(zhuǎn)/分鐘，想要推動渦輪葉片以這么高的速度轉(zhuǎn)動是需要一定排氣能量的，這也就是發(fā)動機調(diào)校中所說的渦輪介入轉(zhuǎn)速。因此，在發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低的時候，渦輪增壓器是無法工作的，因為此時發(fā)動機產(chǎn)生的排氣能量不足以推動排氣渦輪（常規(guī)渦輪增壓發(fā)動機需要2000轉(zhuǎn)以后才能啟動渦輪增壓器）。這也就產(chǎn)生了渦輪遲滯現(xiàn)象。

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