把心打开 拆解标致1.2THP/1.8THP发动机

    [XCAR 科技 原创]

    人的心脏需要血液和氧气的不断注入，才能保持强劲的跳动并维持全身的生理机能。而汽车的“心脏”发动机也是一样，它需要燃油和氧气的不断摄入才能使得汽车拥有充沛的动力性能，借东风标致拆解1.8THP、1.2THP的机会，通俗解读一下涡轮增压发动机的技术原理。

一、什么是涡轮增压直喷发动机

    提到涡轮增压直喷发动机，就需要先将这一专有名词拆开，涡轮增压发动机和燃油直喷发动机。

1、涡轮增压发动机

    涡轮增压发动机，顾名思义，在自然吸气式发动机的基础上加入了涡轮增压器以辅助发动机产生更强劲的动力。也许很多朋友或是更多女性朋友们并不了解发动机，我打一个医学上的比方（本人并非学医，所以对于医学层面表达的并不严谨，只是举一个通俗一点的例子，有不妥之处请见谅）。

    发动机好比是人类的心脏，而涡轮增压器就好比是速效救心丸，正常情况下，身体的生理机能是由心脏的跳动所产生的压力让血液和养分通过血管的流动而来，而得了心律不齐等心脏病的病人往往常吃的一种药物是速效救心丸，这种药物起到的作用是扩张血管，在心脏正常跳动的节奏下，让更多的血液和氧气得到流通，从而获得更多的能量。

    同样原理，涡轮增压器则是帮助发动机提高空气进气量，使得气缸内的燃烧更剧烈，活塞运动的能量就越大，发动机整体迸发的能量也就越多。

    以上是涡轮增压发动机的基本原理，真正的涡轮增压直喷发动机不止以上这么简单，需要有多种设备加以支持，就如同人一样，除了心脏以外，还需要肺、肝脏、肾脏等器官的辅助才能获得更强的生命力。

2、燃油直喷发动机

    传统发动机的燃油系统是通过进气道进行喷射的，通过气门的开启，燃油混合气进入燃烧室由火花塞点燃并释放能量。而燃油直喷系统则是直接将汽油喷入燃烧室，通过1.8THP发动机内搭载的7孔喷油嘴进行喷射，其ECU可精确控制喷油量，使之达到最佳工作状态。

    燃油直喷系统的诞生，离不开传统进气道喷射系统所存在的弊端。

    首先，后者无法精确控制混合气浓度。我们知道，纯空气或者纯汽油，都是不可燃烧的，能够在气缸内点燃的，是这两种物质的混合体。以质量为计算单位，14.7份的空气和1份的汽油，能够充分燃烧。

    当空气大于18份或者小于9份时，则点不着，在这个范围内，混合气浓度大，发动机就有劲，其实当你踩下油门的时候，发动机电脑就是在配这个空气和油的比例。需要更省油，就要更多的空气，更少的油，但是到达临界点时，就点不着火了。

    其次，是压缩极限问题。我们知道，汽油随着新鲜空气进入气缸，首先是经过活塞的压缩后才被火花塞点燃的。如果把10份的汽油和空气混合的气体压缩成1份，那么这台发动机的压缩比就为10。无论是理论还是实际都证明了，提高发动机的压缩比是提高做功效率的最好方法。

    但问题是，随着压缩比的提高，气缸内的温度会过高，混合气不用火花塞点火就会自燃（柴油发动机就是这么来的）。如果活塞还没有运动到最高点的时候，就有一股强大的力量把活塞往反方向推，这也就形成了爆震。随之而来的还有一系列的排放问题。

    本着以上两种问题，工程师来尝试稀薄燃烧和分层燃烧两种概念。

    首先，稀薄燃烧就是利用气缸压力将大于18份的空气进行压缩，然后再由火花塞点燃，就达到了油少、做功还大的目的，实验结果是成功的。

    而分层燃烧则是先点燃火花塞附近的高浓度的混合气，利用其燃爆的压力和高温点燃位于其他位置的低浓度的混合气，其作用也是用少量的油做最大的功。最后实验结果也是成功的。但两者必须要同时满足一个条件——就是采用缸内燃油直喷系统。

    于是，这一系统诞生了。也就是说，缸内燃油直喷系统是为了实现这两种燃烧理念而被研发出来的，但是就目前的技术来说，无论是稀薄燃烧还是分层燃烧，都只能在低转速下进行，到了高转速，还是采取传统的尽量满足空气比油为14.7比1这一比例燃烧。

    值得一提的是，标致的1.2THP发动机则利用三次喷油实现了类似于分层燃烧的效果。