汽車技術(shù)誕生的百余年中，發(fā)動(dòng)機(jī)作為核心一直在不斷突破，但其技術(shù)更新遠(yuǎn)不如車型風(fēng)格演變那樣簡(jiǎn)便，往往十?dāng)?shù)年都難以有大的進(jìn)展，就好像一些車型引以為豪的VVT可變正時(shí)氣門技術(shù)，其實(shí)也已經(jīng)是上世紀(jì)的產(chǎn)物。而近年來(lái)，歐美的汽油缸內(nèi)直噴技術(shù)開始從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)，由此帶來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)第三次革命也誕生了迄今最牛的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)——缸內(nèi)直噴。
最近幾年，主流廠商在試過(guò)VVT技術(shù)、渦輪增壓或者機(jī)械增壓技術(shù)之后，為了讓發(fā)動(dòng)機(jī)獲得更強(qiáng)動(dòng)力與更高的燃油經(jīng)濟(jì)性，紛紛將注意力投向了缸內(nèi)直噴技術(shù)。這個(gè)叫做“DirectInjection”的技術(shù)并非全新創(chuàng)造，在上個(gè)世紀(jì)90年代已經(jīng)有汽車廠商提出了這一概念。不過(guò)真正將這一技術(shù)實(shí)現(xiàn)在量產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)上，那也就是近兩年的事情，其中以凱迪拉克和奧迪為代表的豪華品牌在旗下車型上都逐步采用了這項(xiàng)新技術(shù)。
缸內(nèi)直噴將量變轉(zhuǎn)為質(zhì)變
近兩年，當(dāng)工程師們發(fā)現(xiàn)即便將發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門數(shù)提升至五個(gè)或者改用可變氣門，其對(duì)于V8發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力抬升也未必有明顯幫助。
為此缸內(nèi)直噴技術(shù)成為了各大廠商的主攻方向。雖然研發(fā)是痛苦的，但大家都清楚，成果將是令人滿意的。與多點(diǎn)噴射系統(tǒng)相較，缸內(nèi)直噴擁有不受限于傳統(tǒng)機(jī)械構(gòu)造的進(jìn)氣方式，而且能夠依照發(fā)動(dòng)機(jī)需要隨時(shí)調(diào)整空燃比例等特點(diǎn)。
目前大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)所采用的是多點(diǎn)噴射供油系統(tǒng)，這一系統(tǒng)的特點(diǎn)是能夠通過(guò)電腦自動(dòng)偵測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、進(jìn)氣流量、轉(zhuǎn)速變化、震動(dòng)狀況，并依照實(shí)際需求調(diào)整供油量與點(diǎn)火時(shí)間，因此排除了早期化油器技術(shù)帶來(lái)的燃油燃燒不充分，在冷啟動(dòng)和怠速運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生黑煙和馬力不足的問(wèn)題。但多點(diǎn)噴射供油系統(tǒng)也存在著缺陷，那就是由于汽油機(jī)構(gòu)造的先天限制，多點(diǎn)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)所吸進(jìn)油氣的時(shí)間只有在氣門開啟狀態(tài)下才能進(jìn)行，因此電腦的控制力相當(dāng)有限。
好在，缸內(nèi)直噴技術(shù)解決了這一問(wèn)題。由于缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油嘴被移到了汽缸內(nèi)部，因此缸內(nèi)油氣的量不會(huì)受氣門開合的影響，而是直接由電腦自動(dòng)決定噴油時(shí)機(jī)與份量，至于氣門則僅掌管空氣的進(jìn)入時(shí)程，兩者則是在進(jìn)入到汽缸內(nèi)才進(jìn)行混合的動(dòng)作。由于油、氣的混合空間、時(shí)間都相當(dāng)短暫，因此缸內(nèi)直噴系統(tǒng)必須依靠高壓將燃油從噴油嘴壓入汽缸，以達(dá)到高度霧化的效果，從而更好的進(jìn)行油氣混合。其中混合油氣的壓縮比越高的發(fā)動(dòng)機(jī)，它的動(dòng)力表現(xiàn)越強(qiáng)大，相應(yīng)的節(jié)能效果越明顯。奧迪3.2升FSI缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比達(dá)到了10.3：1；凱迪拉克3.6升SIDI雙模缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比達(dá)到了11.3：1。此外，缸內(nèi)直噴系統(tǒng)的燃燒室、活塞也大多具有特殊的導(dǎo)流槽，以供油氣在進(jìn)入燃燒室后能夠產(chǎn)生氣旋渦流，來(lái)提高混合油氣的霧化效果與燃燒效率。
一般而言，應(yīng)用了缸內(nèi)直噴技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)要比同排量的多點(diǎn)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的峰值功率提升10%至15%，而峰值扭矩能提升5%至10%。這樣的提升，可謂是一種質(zhì)變，而單靠增加氣門數(shù)量是難以達(dá)到這一效果的。
FSI直噴與SIDI雙模直噴誰(shuí)更牛？
FSI缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)和SIDI雙模缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)均是全球汽車業(yè)中的精英之作。盡管這兩款發(fā)動(dòng)機(jī)的叫法不同，但原理上異曲同工。其中，FSI發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)較早，起初由于一直被搭載于奧迪的高端車型上，因此也塑造了缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的高端形象。得益于FSI發(fā)動(dòng)機(jī)的前期造勢(shì)，作為市場(chǎng)跟進(jìn)者的SIDI雙模直噴發(fā)動(dòng)機(jī)一上市便贏得了市場(chǎng)的矚目和肯定。一方面，SIDI技術(shù)同樣是出身凱迪拉克名門，另一方面，SIDI技術(shù)更符合中國(guó)國(guó)情。
凱迪拉克SIDI雙模直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在于，它擁有分層燃燒和均質(zhì)燃燒兩種稀薄燃燒模式。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于低轉(zhuǎn)速狀態(tài)時(shí)，電腦會(huì)控制噴油嘴將燃油分層壓入汽缸內(nèi)，形成像煙圈一樣燃油層，這樣更有助于燃油能與空氣的充分混合，分層燃燒能夠在車輛起步和在城市中走走停停的過(guò)程中為全新CTS降低油耗3%的油耗并減少25%的CO2排放量。當(dāng)然，分層燃燒這一模式是凱迪拉克SIDI發(fā)動(dòng)機(jī)所獨(dú)有的，國(guó)內(nèi)的FSI發(fā)動(dòng)機(jī)不具備這一功能。
還有一點(diǎn)務(wù)必要注意的，凱迪拉克SIDI發(fā)動(dòng)機(jī)能夠使用93號(hào)汽油，而FSI發(fā)動(dòng)機(jī)只能使用97號(hào)汽油。相信對(duì)于消費(fèi)者而言，這一差異表現(xiàn)在長(zhǎng)期成本上將十分明顯。
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