歧管噴射（電噴）、缸內直噴是內燃機的兩種供油方式；兩種方式各有千秋，都有屬於自身的優點、也都有自身的缺點，只不過缸內直噴的優勢更大、潛力更足，缸內直噴更容易實現分層燃燒、甚至於在稀薄燃燒領域也依賴缸內直噴技術，這種潛力是歧管噴射（電噴）所不具備的，所以如今直噴機越來越多，而歧管噴射發動機逐漸減少！

實際上歧管噴射、缸內直噴發動機都屬於電控內燃機、也都是電噴；只不過從歧管噴射發動機率先登場、結束了化油器時代，所以也被稱之為電噴機（電控器官噴射發動機）；而後來又出現了電控缸內直噴發動機，若再稱之為電噴就難以與歧管噴射發動機區分了，所以就以其結構特性命名為缸內直噴發動機；實際上二者都是電噴內燃機，只不過是燃油噴射位置的不同！

如上圖所示、這就是個歧管噴射（電噴）的原理，噴油嘴佈置在進氣歧管內、燃油直接噴在歧管之內，在歧管內與空氣進行混合；優勢在於有足夠的空間、時間完成油氣混合（尤其是低溫環境下），其次是燃油在歧管內進行噴射可以有效清理進氣門背面的積碳；缺點則在於進氣門永遠是一道無形的阻礙，低負荷執行時還好些、好轉速執行時終究存在部分已噴出的燃油被進氣門阻隔在了歧管內，而沒辦法去參與燃燒！所以同規格的歧管噴射機器無論是動力、亦或者是油耗都比不上缸內直噴！

如上圖所示、這是直噴發動機結構，噴油嘴佈置在燃燒室內、所以叫缸內噴射，與歧管噴射相比較缸內直噴更加直接，優勢在於可以大幅度增加壓縮比、提高燃油經濟性，因為燃油不會被進氣門所阻隔、動力響應更加直接；而劣勢在於進氣門背後很容易形成積碳，其次低溫環境下霧化很差、猛給油門都能冒黑煙，所以直噴車在低溫、低負荷下的油耗、排放都非常不理想（所以產生了互補的雙噴射）；再其次就是低溫環境下、燃油容易噴射在缸壁上受冷液化而流入曲軸箱導致機油增多甚至乳化！

傳統的pfi（歧管噴射）其實並不存在什麼噴油壓力，所謂的壓力往往指的是進氣壓力，也就是說在歧管內油與空氣預先混合好，之後被進氣壓推入燃燒室；因為噴油壓力低，所以霧化水平很差（低溫環境下、比直噴好些，溫度正常後霧化水平遠不如直噴），一部分燃油必然損耗在進氣歧管內部；所以pfi在高溫、高負荷狀態下的表現遠不如直噴！

GDI噴油器屬於高壓噴油系統、目前已經達到了接近400BAR（柴油機更高），在如此高的壓力下、燃油霧化的更加細膩，燃燒起來也更加順暢；說到底就是更理想、更細膩的霧化可以讓燃燒進行的更高，自然增加了動力、油耗也更為合理；不過受制於低溫，尤其是在低溫冷啟的時候、燃燒室也是冰冷的，燃油直接噴射在燃燒室內、反而容易被液化，排放會被惡化、而這液化的燃油還容易滲入到油底殼汙染機油！

內燃機至今發展了上百年，我們所追求的是什麼？實際上就是更強的動力、更低的油耗，說到底就是利用更少的燃油、換來更多能量！實際上這就是不斷提高壓縮比的過程；這樣一來歧管噴射的劣勢就明顯了，已經在歧管內完成霧化混合的油氣、進入燃燒室後就會立刻劇烈燃燒，一旦壓縮比偏高、爆震不可避免！其次歧管噴射必然造成一部分燃油殘留在歧管之內導致不必要的損耗，所以歧管噴射發動機逐漸被淘汰、壓縮比極限在11左右吧（VQ37HR的壓縮比），而如今隨便一臺直噴發動機壓縮比都在11以上！

缸內直噴、燃油直接噴射在缸內，燃油在燃燒室內進行霧化、液體霧化是要吸收熱量的，所以直噴機燃油霧化過程、可以有效的抑制點火前的溫度，降低爆震的風險！所以在進入直噴時代後、壓縮比普遍提高，這就是直噴機成為當今主流的原因；初次之外直噴發動機因為噴油器佈置在燃燒室內，所以具備更豐富的噴油策略，比如當燃燒室溫度過高時、可以透過多次噴油來降溫，比如更加容易實現分層噴射及分層燃燒；要知道分層燃燒、是提高稀薄燃燒邊界的必須方式！

如上圖所示、這就是直噴分層噴射原理，從上至下噴射出不同濃度的油氣，離火花塞最近的油氣層濃度最大、底部濃度最稀，點火時利用火花塞跳火點燃濃度最大的第一層，之後利用第一層火花的對外擴散逐步引燃其它稀薄的油氣層、這就是稀薄燃燒的方式；只有依靠直噴系統豐富的噴油策略、才能實現理想狀態下的多個混合氣層，而歧管噴射、是沒辦法做到精確的，分幾層行、層數多了就沒辦法了，所以歧管噴射的潛力終究要小一些；所以直噴更加符合未來對內燃機的需求、預期！

總的來說還是缸內直噴更好一些，雖然缺點也不少、但符合更佳燃油經濟性的理念，它適合更高的壓縮比、也更容易實現稀薄燃燒，雖然有積碳多、機油增多的壞毛病，但燃油經濟性是大方向，所以直噴會一直走下去；當然現如今存在一些雙噴射發動機，低溫、低負荷下利用歧管噴射，高負荷狀態用缸內噴射，可以算作一種互補、但也增加了成本，低壓、高壓兩套噴油嘴、還要分別進行標定，所以雙噴射的前景不好說！

發動機按照供油方式有缸內直噴和多點電噴兩種，這是現在發動機最多使用的，而且技術和運用越來越多使用的是缸內直噴，相對多點電噴的發動機，直噴的噴油方式可以更好的提升動力。下面來分析下這兩種供油方式的特點。

如下圖所示是多點電噴組成，可以看到噴油器是安裝在進氣歧管上，在發動機壓縮行程的末端，噴油器噴油與空氣形成混合氣，在氣門開啟的時候就進入燃燒室燃燒做功。由於這種噴射方式在直接在進氣門前方噴射，所以會容易在進氣門上產生積碳，而且混合氣形成的空燃比混合也不是很好。

如下圖所示是缸內直噴噴油系統原理圖，主要是將噴油器安裝在缸蓋上直接向缸內噴油，這種噴油方式的優點就是噴入的燃油壓力高，有利於燃油霧化，可以減少油耗和提高發動機功率，缺點就是這個噴油系統對燃油的要求高，否則很容易出現噴油器擁堵的情況；另一方面維修保養的成本更高，比如像本田的缸內直噴發動機，在每次保養的時候需要新增一瓶燃油新增劑（100多），不然噴油器很容易損壞。

如下圖所示是缸內直噴噴油系統組成，從圖中可以看到，主要由油箱、低壓油泵、油管、高壓油泵和噴油器等組成，該高壓油泵由凸輪軸驅動，凸輪軸轉一圈高壓油泵來回工作4次，高壓油泵產生的壓力可以達到10兆帕以上，噴油器的噴油時間在千分之一秒內，在噴油的時候，火花塞周圍的地方可以有較濃的混合氣，在其他區域是較稀的混合氣，這也就是稀薄燃燒。

我來分享一下多點電噴和直噴技術的區別：

一、PFI和GDI的區別

多點電噴又叫氣道噴射PFI，顧名思義就是將燃油噴射到氣道中，具體就是噴射到進氣門的背面，一般在氣門開啟前完成噴射，然後燃油在進氣管中蒸發，在進氣衝程門開啟後隨新鮮空氣一起進入汽缸。

直噴GDI，顧名思義就是將燃油直接噴射到汽缸內，一般的過程是在進氣衝程伴隨著新鮮空氣從氣門進入汽缸然後同步向汽缸內部噴射汽油。目前的直噴系統可以實現在進氣衝程和壓縮衝程的多次噴射。

二、直噴系統的優勢

直噴GDI和PFI氣道噴射系統相比存在很多優勢，主要的優勢有4個：

1.直噴系統直接將汽油噴射到缸內，噴射壓力比PFI要高很多，可以更好的和空氣混合，獲得更好的燃燒穩定性和排放。

2.直噴發動機在直接噴射汽油到缸內，減少了氣道噴射過程中汽油在進氣道蒸發所佔用的充氣體積。有助於提高發動機充氣效率，提升發動機效能，尤其是低速扭矩。

3.直噴系統汽油在缸內蒸發，能夠降低缸內溫度，從而降低汽油機的爆震傾向，這對增壓發動機更加重要，可以進一步提高發動機的功率和扭矩。所以一般增壓發動機會搭配直噴技術。

4.直噴可以實現進氣和壓縮衝程中的多次噴射，有利於改善燃燒，降低排放。

三、直噴系統的缺點

GDI和PFI氣道噴射系統相比，也有一些缺點，主要的缺點有4個：

1.和PFI相比，GDI更容易產生顆粒物排放。這主要是由於兩個原因，一個是缸內直噴混合時間很短，這容易行程區域性過稀，產生顆粒物排放。另一個原因是直噴系統汽油會直接接觸到缸壁和活塞頂，引起的溼壁效應會造成顆粒物排放。

2.直噴更容易產生機油稀釋的問題，主要是由於直噴系統在中小負荷，特別是冷機情況下，更容易產生油束直接接觸缸壁和活塞後無法充分蒸發，隨活塞環刮油效應進入油底殼的機油中，造成機油稀釋。

本田1.5T機油增多問題的分析：

直噴系統最佳化策略降低機油稀釋

3.高壓直噴系統在工作時，高壓油泵和噴油器的噪聲比較大，主要表現是我們聽到的“噠噠”聲。

4.更容易形成氣門積碳。氣道噴射PFI發動機噴油器是將汽油噴到進氣門背面。由於汽油是很好的清洗劑，因此，積碳一般不會在進氣門背面聚集。而直噴發動機氣門沒有汽油清洗，更容易積碳。

四、結合GDI和PFI優勢的雙噴射系統

針對GDI系統以及PFI的優勢和問題，工程師在考慮是否可以結合兩者的有點，來開發一個雙噴射系統，也就是每個氣缸有兩個噴嘴一個GDI直噴噴嘴加一個PFI氣道噴射噴嘴。雙噴射系統又叫複合噴射系統或混合噴射系統。

1.雙噴射系統的誕生和發展

豐田的工程師為了為了應對當年美國的超低排放法規，在2005年第一次釋出了雙噴射的概念，並應用外代號為D4S的3.5V6自然吸氣直噴發動機上，匹配雷克薩斯GS350和IS350車型。雙噴射技術在多年後被認為是非常好的解決直噴發動機顆粒物排放的技術方案。

從2010年以來，由於顆粒物排放法規的加嚴，越來越多的發動機開始重新考慮雙噴射方案。比如：大眾的EA888 GEN3發動機，豐田的2.0T的D4ST發動機，日產的VC Turbo可變壓縮發動機，福特全新的2.0T和1.5T發動機等都採用了雙噴射系統。雙噴射系統逐步成為目前噴射系統的一種主流解決方案。

2.雙噴射系統的噴射策略

雙噴射系統需要協調兩套噴射系統的工作，讓他們的發揮各自的優勢，同時彌補對方的缺點。一般的控制策略如下：

在小負荷時採用氣道噴射噴嘴，在大負荷時採用GDI直噴噴嘴，中間負荷兩種噴嘴共同工作。

3.雙噴射系統的優點：

（1）降低顆粒物排放

在中低負荷採用PFI可以大幅度的降低顆粒物排放。在中大負荷又可以發揮直噴在效能上的優勢。

（2）減少進氣門積碳

由於在中小負荷採用PFI氣道噴射，氣門積碳可以被氣道噴射的汽油清洗掉，可以解決氣門積碳問題。

（3）降低油耗

雙噴射系統還能降低中小負荷的油耗，在中小負荷採用PFI系統的時候，GDI噴嘴不工作高壓油泵驅動力變小，這樣可以降低摩擦阻力，減少油耗。

（4）降低機油稀釋的可能性

中低負荷和低溫運轉情況下采用PFI系統將會彌補GDI直噴系統在機油稀釋方面的風險。

（5）降低直噴系統噪聲

怠速和小負荷是隻採用PFI氣道噴射系統，高壓油泵在非常低的油壓工作，直噴噴油器不工作，因此噪聲會明顯降低。

雙噴射系統的缺點主要是：成本高一些，另外由於直噴系統的噴油器需要汽油來冷卻，否則容易產生結焦問題，這限制了PFI氣道噴射只能在非常低的負荷使用，因此，其作用比理論情況被削弱了很多。因此，也有很多公司，比如賓士、寶馬等一直在升級最先進的直噴系統，而不是採用雙噴射。