|
為滿足節(jié)能減排的環(huán)保需求，不少車廠都在各自的發(fā)動(dòng)機(jī)上研發(fā)各式各樣的節(jié)油科技，氣缸休眠技術(shù)（可變排量）便是其中之一。如凱迪拉克L62 V8-6-4發(fā)動(dòng)機(jī)可以切換到8缸、6缸或4缸模式下；戴姆勒克萊斯勒HEMI V8發(fā)動(dòng)機(jī)，可以休眠4個(gè)氣缸，變成V4發(fā)動(dòng)機(jī)；通用近期研發(fā)的DSF系統(tǒng)，能夠休眠6個(gè)氣缸，由8缸發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)變成2缸；大眾的ACT，能夠關(guān)閉4缸發(fā)動(dòng)機(jī)中的2個(gè)氣缸。  1、什么是氣缸休眠技術(shù)？ 所謂氣缸休眠技術(shù)，是指當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作在小負(fù)荷狀態(tài)時(shí)，通過一系列的“手段”讓部分氣缸停止工作（休眠），剩余的氣缸正常工作。這項(xiàng)技術(shù)的目的是為了降低油耗。  以汽油機(jī)進(jìn)行說明，要讓氣缸正常進(jìn)行工作，必須給氣缸供應(yīng)兩種物質(zhì)：燃油、空氣。反過來，要讓氣缸休眠（不工作），也可以從這兩種物質(zhì)下手：斷油 + 斷氣，這也是目前眾多廠商主流的方式。 “斷油”對于現(xiàn)在的電噴發(fā)動(dòng)機(jī)來說，相對簡單。因?yàn)槿加蛧娮炱鋵?shí)是電磁閥，電磁閥通電則噴油，不通電就不噴油。所以只要發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元不發(fā)出噴油信號(hào)，就可以實(shí)現(xiàn)“斷油”。  “斷氣”相對復(fù)雜。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)、排氣門是氣體進(jìn)入、排出氣缸的必經(jīng)之路。所以，只要讓進(jìn)、排氣門不打開，就可以實(shí)現(xiàn)“斷氣”。目前各廠商有著各自的辦法，如本田的方法是通過塞柱的移動(dòng)，斷開搖臂與凸輪軸之間的聯(lián)動(dòng)關(guān)系，讓搖臂不再頂開進(jìn)、排氣門，實(shí)現(xiàn)“斷氣”。   為便于理解，假設(shè)一組數(shù)據(jù)：有一臺(tái)4缸發(fā)動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)一輛車在5擋以60km/h的速度行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1500rpm，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率是20kW。基于這個(gè)假設(shè)進(jìn)行分析： （1）省油秘籍一：泵氣損失減小 無氣缸休眠時(shí)：4個(gè)氣缸同時(shí)工作，發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開度是10°。由于這個(gè)時(shí)候節(jié)氣門開度小，造成節(jié)氣門后真空度大，氣缸必須克服較大的阻力才能把空氣吸到氣缸內(nèi)部，消耗了較多的能量，造成燃料消耗大。（不好理解的話，想想用吸管喝飲料時(shí)，用手捏著吸管是不是更難吸了）   先做個(gè)知識(shí)鋪墊：一般來說，提高發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率可以提高燃油經(jīng)濟(jì)性（發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率是指某一轉(zhuǎn)速下，發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出的功率與發(fā)動(dòng)機(jī)能夠輸出的最大功率之比）。下面是某轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率跟油耗率的關(guān)系示意圖。負(fù)荷率在80%~90%時(shí)，油耗率最低，意味著此時(shí)燃油經(jīng)濟(jì)性最高（油耗率越低，燃油經(jīng)濟(jì)性越高）。  2個(gè)氣缸休眠時(shí)：為了讓發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速繼續(xù)為1500rpm、功率繼續(xù)保持在20kW，剩下的2個(gè)氣缸中每個(gè)氣缸必須輸出的功率為10kW，這個(gè)時(shí)候負(fù)荷率為10÷15=66.7%。  （3）省油秘籍三：燃燒傳熱面積小，傳熱損失減小，熱效率提高 燃油在氣缸內(nèi)燃燒后，熱量傳遞至氣缸壁、缸體，然后被冷卻系統(tǒng)帶走，燃油的能量變成了熱量被帶走，沒有轉(zhuǎn)化成有效的機(jī)械能。 無氣缸休眠時(shí)：4個(gè)氣缸的氣缸壁均進(jìn)行熱傳遞； 2個(gè)氣缸休眠時(shí)：傳熱面積減半，傳熱損失減小，循環(huán)熱效率提高，燃料燃燒的能量更多的轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，有利于降低油耗。  優(yōu)點(diǎn)：低油耗，省油錢 不同廠商、不同排量對該技術(shù)的應(yīng)用，節(jié)油效果有所差異，該技術(shù)大約能降低5%-10%的油耗。一輛綜合油耗8L的車，年均開2萬公里，每年節(jié)省約480~960元，對于小排量經(jīng)濟(jì)型轎車來說，效果還是比較明顯的。 缺點(diǎn)：購車、用車成本的增加 氣缸休眠技術(shù)使用了更為復(fù)雜的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械構(gòu)造以及與之匹配的控制策略，必定會(huì)帶來整車成本的提升，而這些必然會(huì)轉(zhuǎn)嫁到消費(fèi)者身上。與此同時(shí)，復(fù)雜的技術(shù)帶來了發(fā)生故障的可能性，也會(huì)提高維修保養(yǎng)成本。 為滿足日益嚴(yán)格的排放、油耗法規(guī)和提升產(chǎn)品競爭力，各大車廠不斷挖掘發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)油的潛能，氣缸休眠技術(shù)逐漸向小排量發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行應(yīng)用。但是要想發(fā)揮氣缸休眠技術(shù)的優(yōu)勢，還得結(jié)合缸內(nèi)直噴、稀薄燃燒、能量回收、輕量化等節(jié)油技術(shù)，才能由量變引起質(zhì)變。 文/文車圈，from車域無疆。 (本文系作者個(gè)人觀點(diǎn)，不代表一點(diǎn)資訊的觀點(diǎn)和立場) |
|
|
