利大于弊 缸内直喷技术历史溯源及浅析

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网易汽车5月18日报道 在众多划时代意义的发动机技术中，汽油缸内直喷（Gasoline Direct Injection，简称GDI）是一项值得浓墨重彩的创新技术，经常关注汽车的人相信对这项技术并不陌生，主流车企也在越来越多地将汽油缸内直喷技术运用到自己的全新产品上。那么这项技术究竟源于何时？它又具有哪些独特的技术特点和优势，使得诸多厂商对其趋之若鹜？今天我们就来进行一些简单的回顾与解析。

缸内直喷技术的发展历史

1955年，世界首款搭载具有缸内直喷技术四冲程汽油机的量产车型——奔驰300SL诞生，这部代号为M198的3.0L直列六缸发动机首次运用了博世提供的机械式汽油缸内直喷系统，约160kw的最大输出功率与当时普遍采用化油器的同排量汽油机相比，这样的动力水平几乎整整高出一倍！并且油耗也降低了约10%。

由于燃油加压系统和喷油器并未相互独立（当时电控技术尚不发达，无法实现类似今天这种高压油泵将汽油加压后送入共轨，再由电磁阀或压电式喷油器独立控制喷油时刻和喷油量的方式），通过曲轴驱动的高压油泵一旦给燃油加压就必须随即喷入汽缸，而这种特性带来的直接弊端就是从发动机熄火到完全停止转动的这段时间内，注入汽缸的汽油并不能被燃烧掉，而是顺着缸壁流入油底壳将机油稀释，所以一些300SL每行驶约1000英里（约合1610公里）就需更换机油。

50-70年代，缸内直喷技术基本没有明显进步

可惜在之后的几十年内，车用汽油直喷技术并没有得到进一步的推广，但其间依然有一些厂商曾致力于过此项技术的研究，其中包括AMC（American MotorsCorporation美国汽车公司）和福特。

福特在1958年就提出“PROCO”（Programmed Combustion，直译为编程燃烧）计划，特别70年代石油危机爆发，福特又进一步加快该计划的研究。当时采用的方案是将浓混合气和稀混合气分别喷入汽缸实现顺序燃烧。根据采用此技术的Crown Victoria验证，“PROCO”发动机大约可以实现20%的节油效果，只是这项技术最终由于电控技术尚不成熟、成本过高、氮氧化物排放不达标等一些原因而被搁置下来。

三菱是现代缸内直喷技术的先行者

得益于电子技术的日新月异发展，汽油缸内直喷技术中关键的电控环节有望得以突破。1996年，三菱汽车在当时现有型号为4G93的1.8L发动机基础上首次加入了电控汽油缸内直喷系统，率先发布了世界首款具有现代技术的缸内直喷式汽油机，并将“GDI”申报为注册商标，而这款GDI发动机被用于日本销售的戈蓝轿车及欧版Carisma。

由于早期出现的GDI发动机并不完全成熟，其节油优势并未得到明显体现，并且排放方面也存在不足，因此并未能收到良好的市场反应。随后，三菱汽车继续改良其GDI技术，陆续推出了融入此项技术的6G74和4G15等一系列机型。三菱的各款GDI发动机发布五年后产量已达百万台。

日产/丰田等汽车企业相继发布缸内直喷技术

1997和1998两年间，日产及丰田陆续发布了自家“NEO-Di”和“D4”直喷技术，直到1999年，雷诺才发布欧洲首款具有汽油直喷技术的发动机。相比之下，同期的一些其他欧洲车企则走了捷径：PSA集团向三菱购买了GDI技术用于自家EW10汽油机，并取名为“HPi”技术；与三菱Carisma共享平台的的第一代沃尔沃S40/V40则是直接搭载了具有GDI技术的4G93发动机；而作为当前广为人知的大众FSI汽油直喷技术，据称在当时研发过程中也是向丰田公司寻求了技术合作。由此可见，在现代汽油缸内直喷技术发展上，日本车企无疑充当了先行者的角色。

首台结合涡轮增压和缸内直喷技术发动机源自三菱

2000年，世界首台结合废气涡轮增压和汽油缸内直喷技术的发动机同样诞生于三菱，这台机型依然基于4G93发动机研发而来，仅搭载于帕杰罗iO五门车型，最大功率118kw/5200rpm，最大扭矩220N.m/3500rpm。相比2005年推出的大众第二代EA888系列1.8TSI发动机，这部面世时间早了五年的首款直喷增压发动机在账面数据上并未弱势多少。