上一期介紹了十大熱門發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)中的五個(gè),主要包含了渦輪增壓、缸內(nèi)直噴、分層燃燒、可變壓縮比、頂置雙凸輪軸,今天我們?cè)賮砹私庖幌率O碌奈屙?xiàng)技術(shù) ![]() 可變氣門技術(shù)第六項(xiàng)技術(shù)就是可變氣門技術(shù),主要有正時(shí)、升程、持續(xù)期三大類型 ![]() 可變氣門正時(shí)技術(shù)簡(jiǎn)稱VVT,最開始只是用來控制進(jìn)氣門的開閉時(shí)間,在低速工況下延遲氣門開啟,減少進(jìn)氣量降低噴油量,在高速或者爬坡時(shí),又會(huì)提前打開進(jìn)氣門,增加發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出,最終實(shí)現(xiàn)降低油耗提升效率的效果 ![]() 后來隨著技術(shù)的進(jìn)步出現(xiàn)了雙VVT,不僅可以控制進(jìn)氣門,也可以控制排氣門,比如豐田的VVT-i ![]() 除了控制氣門開閉時(shí)間,工程師還想要控制氣門的開啟幅度,也就誕生了VVL可變氣門升程技術(shù),主要是用來控制每次氣門打開的角度大小 ![]() 不管是VVT還是VVL,最多只能實(shí)現(xiàn)氣門什么時(shí)候打開,打開多大的角度,但是每次氣門從打開到關(guān)閉的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短卻是固定的,于是又有了CVVD連續(xù)可變氣門持續(xù)期,可以隨心所欲的控制氣門的開閉,這項(xiàng)技術(shù)也是現(xiàn)代汽車的首創(chuàng) ![]() 如果把氣門想象成一扇門,VVT是控制什么時(shí)候打開門、VVL是控制門打開的角度、CVVD是控制門打開后,什么時(shí)候再關(guān)上 ![]() 它們的目的都是為了精準(zhǔn)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)排氣,提升發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率,改善汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性 ![]() 閉缸技術(shù)第七項(xiàng)技術(shù)是發(fā)動(dòng)機(jī)閉缸技術(shù),也被叫做“停缸技術(shù)”或者“歇缸技術(shù)”,最早應(yīng)用于大排量發(fā)動(dòng)機(jī),目的是在發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力過剩時(shí),關(guān)閉多余的氣缸,降低發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗 ![]() 閉缸技術(shù)主要有兩種技術(shù)路線,一種是對(duì)特定的氣缸停止供油,但不停止進(jìn)排氣,俗稱“停油不停氣” ![]() 這種方式存在很嚴(yán)重的弊端,在發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)載的工況下,氣門開度非常小,活塞和氣門之間容易形成真空,活塞的運(yùn)動(dòng)會(huì)受到氣壓抵抗,造成“泵氣損失” ![]() 另外一種是“停油又停氣”,這種方式雖然解決了“泵氣損失”的問題,但是也會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)缸體熱量分布不均勻,工作的氣缸溫度很高,不工作的氣缸溫度又很低,這種溫度差容易導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)缸體變形 ![]() 所以一般都需要配備一套動(dòng)態(tài)熱管理系統(tǒng),通過獨(dú)立的冷卻液循環(huán)路線,來平衡發(fā)動(dòng)機(jī)不同位置的熱量,目前大多數(shù)廠家都是通過第二種方式來實(shí)現(xiàn)閉缸技術(shù) ![]() 雙噴射、雙循環(huán)雙噴射就是發(fā)動(dòng)機(jī)擁有2個(gè)噴油嘴,一個(gè)位于進(jìn)氣歧管上部,形成歧管噴射,另一個(gè)延伸到氣缸內(nèi)部,形成缸內(nèi)直噴,發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷采用歧管噴射降低油耗,高負(fù)荷采用缸內(nèi)直噴保證動(dòng)力 ![]() 雙循環(huán)和雙噴射的目的差不多,在傳統(tǒng)的奧托循環(huán)中增加了阿特金森循環(huán)或者米勒循環(huán) ![]() 阿特金森循環(huán)是利用一套連桿機(jī)構(gòu),讓發(fā)動(dòng)機(jī)活塞在做功沖程的行程,比壓縮沖程的行程更長(zhǎng),形成膨脹比大于壓縮比的效果,讓活塞在做功沖程時(shí)盡可能伸展,充分利用廢氣的能量,從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性 ![]() 但是這種循環(huán)的結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜,所以美國(guó)工程師米勒又進(jìn)行了一次改進(jìn),不再使用連桿機(jī)構(gòu),而是通過控制氣門的開閉時(shí)間,來實(shí)現(xiàn)相同的效果,這套循環(huán)又被叫做“米勒循環(huán)” ![]() 目前采用雙循環(huán)的機(jī)型都是奧托循環(huán)+米勒循環(huán),因?yàn)榧冋陌⑻亟鹕h(huán)結(jié)構(gòu)太過復(fù)雜,馬自達(dá)又注冊(cè)了米勒循環(huán)的專利,所以很多車企對(duì)外宣稱是阿特金森循環(huán),但本質(zhì)上都是米勒循環(huán)技術(shù) ![]() 雙點(diǎn)火系統(tǒng)第九項(xiàng)是雙火花塞技術(shù),也被稱為雙點(diǎn)火系統(tǒng),最早應(yīng)用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī),后來被移植到了汽車、摩托車上,比如本田的DSI系列發(fā)動(dòng)機(jī)、奔馳的M279發(fā)動(dòng)機(jī) ![]() 雙點(diǎn)火系統(tǒng)最大的好處就是可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)點(diǎn)火、延遲點(diǎn)火、提前點(diǎn)火三種狀態(tài),滿足怠速、低負(fù)荷、高負(fù)荷等不同工況的扭矩需求 ![]() 但是在一個(gè)氣缸內(nèi)布置2個(gè)火花塞會(huì)占用太多的空間,很難再實(shí)現(xiàn)可變氣門正時(shí)、雙噴射、多氣門的設(shè)計(jì) ![]() 比如奔馳的V12發(fā)動(dòng)機(jī),至今還是雙點(diǎn)火、單凸輪、三氣門的奇葩設(shè)計(jì) ![]() 后來瑪莎拉蒂發(fā)布了海神發(fā)動(dòng)機(jī),采用雙點(diǎn)火加預(yù)燃燒室的設(shè)計(jì),才算克服了雙點(diǎn)火系統(tǒng)的缺陷 ![]() 混動(dòng)技術(shù)最后一項(xiàng)就是混動(dòng)技術(shù),主要包含48伏輕混、油電混動(dòng)、插電混動(dòng)和增程式 ![]() 混動(dòng)技術(shù)的核心就是在傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的基礎(chǔ)上增加一套電動(dòng)單元,在汽車起步、低速等內(nèi)燃機(jī)效率不高的工況下,由電動(dòng)機(jī)接管工作,當(dāng)處于內(nèi)燃機(jī)高效區(qū)間時(shí),又能驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作,為動(dòng)力電池進(jìn)行充電 ![]() 其中增程式稍微有些不同,發(fā)動(dòng)機(jī)僅僅是作為增程器用來發(fā)電,并不會(huì)直接參與到車輛的驅(qū)動(dòng)行駛 ![]() 混動(dòng)技術(shù)被認(rèn)為是傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)和純電車型之間的橋梁,在電池技術(shù)遲遲無法突破的時(shí)期,為新能源技術(shù)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) ![]() 但是隨著新能源技術(shù)日新月異,混動(dòng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)正在慢慢降低,頗有些功成身退的意思 |
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