缸内直喷发动机中“双模”与“单模”

ksj7341

　近年来,缸内直喷技术在大众和通用的技术竞赛中声名鹊起,并凭借“稀薄燃烧”成为目前汽油发动机的技术塔尖。但在国内，消费者会发现采用相同技术的缸内直喷发动机的车型，比如全新凯迪拉克CTS和奥迪A6，居然存在双模和单模的差别，这到底是怎么回事？

　　装备双模SIDI发动机的全新CTS和使用单模发动机的奥迪A6L
　　双模是缸内直喷发动机引以为豪的卖点，其“均匀燃烧”和“分层燃烧”带来了发动机效能、环保水平的巨大提升，而“分层燃烧”则是缸内直喷技术的关键所在。

　　但由于种种原因，分层燃烧并非在所有情况下都能实现。正如国内在引进德国大众的FSI缸内直喷发动机技术时便由于国内油品不过关，影响发动机表现而放弃了FSI技术中关键的分层燃烧技术。因此，今天我们市场上看到搭载FSI发动机的奥迪等均属于缸内直喷技术的缺省版，成为仅剩下“均匀燃烧”的“单模”。

　双模的SIDI发动机(左),单模FSi发动机（右）
　　从原理上说，奥迪的FSI发动机技术，由于其所采用的是高压稀燃技术，这种技术通过压燃方式使发动机工作，这就必须使发动机的压缩比达到15.5：1左右，这样才能使汽油在高压下被自动点燃烧。高压缩比带来的是对汽油高辛烷值的需求（奥迪在国外普遍需要使用97号以上甚至清洁汽油），而目前国内能加97号汽油的加油站并不多，并且国内成品油质量也无法得到保障，长此以往，无疑对车辆本身的使用寿命造成一定影响。

       除此之外，FSI发动机如果所选用的油品无法到达足够辛烷值，可能会造成汽车行驶中无故熄火等故障，影响车辆寿命。考虑到在国内引入分层燃烧的风险，奥迪最终放弃了双模设置，而仅保留了均质燃烧技术，这便是“单模缸内直喷”。

　目前国内唯一能够克服油品问题，拥有“分层燃烧”和“均匀燃烧”的双模技术发动机是来自凯迪拉克的SIDI缸内直喷发动机。相较FSI的单模直喷，凯迪拉克SIDI发动机拥有分层燃烧和均质燃烧两种模式，真正实现稀薄燃烧。所谓稀薄燃烧，也就是降低发动机混合气中的汽油含量。以较低的油气混合维持发动机的正常运转，达到降低油耗和排放的效果。由于较低的燃油浓度其点燃的难度就较大，因此采用分层燃烧能够更好的解决这一问题，方法是：先点燃较浓的混合气团，通过这个现行点燃的能量继续点燃所有的混合气，从而达到燃油稀薄状态下正常的点火。以达到在较小的点火能量下，稀薄的燃油混合物能够充分的燃烧，从而实现节能的目的。

　双模的SIDI发动机装备的全新CTS性能提升明显
　　众所周知，车辆起步和低档位加速是行车中最费燃油的。凯迪拉克SIDI双模直喷发动机则能够利用分层燃烧技术以较少的燃油获得更大的扭矩。而当车辆进入匀速运动状态时，发动机能够在智能控制组件的作用下，将分层燃烧自动调整为均质燃烧。均质燃烧则能充分发挥动态响应好，扭矩和功率高的特点。进而保证了车辆在高速运动时的动力输出的平顺性和燃油经济性。分层燃烧和均质燃烧的智能适时转化，由此带来的功率提升、燃油消耗减少、排放更环保也是缸内直喷技术的魅力所在，比如全新凯迪拉克CTS采用的SIDI双模直喷发动机，其功率提升15%、扭矩提高8%，综合油耗却明显下降，并带来了更高的环保品质，这也是目前国内唯一具备完整双模式的缸内直喷技术发动机。