何謂直噴式引擎？
記者：HAYABUSA 2000-03-01 | |
目前一般車種所使用的噴射式汽油引擎，大部份是採用將汽油由汽缸外部噴射至內部的多點噴射（MPI）方式，汽油在與空氣混和後，才藉由活塞的進氣行程吸入汽缸。而「直噴式引擎」則是採取將汽油直接噴射至汽缸內部的方式，這種引擎具有經濟低油耗的特性，以下我們就以MITSUBISHI的GDI與TOYOTA的D-4兩款直噴式引擎為例的特點作一個簡單的介紹。
▲直噴式引擎基本構造
●三菱之 「GDI」引擎
GDI（gasoline direct injection)引擎是日本MITSUBISHI汽車在1996年8月所開發出來的直噴式引擎。我們知道，由於直噴式引擎都具有壓縮比較高的特性，汽油燃燒時的聲音也比一般引擎要高出連lash;多，再加上汽油需要使用高壓管線來輸送，因此如何降低引擎的運轉噪音是相當重要的一個問題。
此外，由於汽油比柴油的燃點更低，因此汽油引擎要像柴油引擎一樣直噴進氣缸內是相當困難的技術。而在這一方面，MITSUBISHI則是以開發稀薄燃燒引擎時所採用的縱渦流方式來加以克服。GDI引擎不但油氣混合比要比一般的稀薄燃燒引擎還要更低，而且由於汽油在噴射進氣缸內之後會吸收氣缸內的汽化熱，所以同時也具有冷卻引擎，降低引擎溫度的好處。GDI引擎與一般引擎比較起來，可以提昇百分之十的動力輸出。並減少百分之三十的油耗。
▲TOYOTA的「D-4」直噴式引擎
●TOYOTA之「D-4」引擎
TOYOTA的D-4 (direct injection four stroke)其基本的原理也是採用稀薄燃燒，不過D-4是採橫渦流方式，而非GDI的縱渦流。依造運轉方式的不同，D-4的燃燒方式也有所不同，首先，在低負荷運轉時是供給1:50的超稀薄混合氣，在壓縮行程後期時，將此混合氣噴射於氣缸頭狹窄的空間之內，藉由所產生的渦流效果讓這層濃油氣集中附著於火星塞附近，以提昇點火的效率（TOYOTA稱呼這種燃燒狀態為成層燃燒域）。
當駕駛者踏下油門，使引擎成為中轉速狀態時，為了要讓扭力的輸出比較平順，因此這時是供給較濃的1:20~30之混合氣，至於供給的時機則為吸入行程與壓縮行程（後期）兩次，稱之為若弱層燃燒。而當油門重踩，形成高轉速狀態時，則是和一般引擎一樣在吸入行程初期將油氣噴入，其混合比也提昇至1：23~12，稱為均質燃燒域。直噴式引擎的超稀薄燃燒方式除了能夠更有效率的運用寶貴的資源外，也能夠降低所排放廢氣中有害物質（如二氧化碳等）的排放量，可說是一種相當具有環保觀念的引擎。
