给发动机吃安眠药?深挖发动机可变气缸技术

2016-02-21 车业杂谈 车业杂谈

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随着环境问题的日益加剧,节能减排工作刻不容缓。为满足节能减排的环保需求,不少汽车厂家都在各自的发动机上研发各式各样的节油科技,发动机可变气缸技术便是其中之一,又称作气缸休眠技术。如克莱斯勒HEMI V8发动机,可以关闭4个气缸,变成V4发动机。就好像给发动机吃了安眠药一般,部分气缸已经休息了。这样的一个技术是怎么实现的?就让小编来给大家解释一下。


什么是可变气缸技术?

所谓可变气缸技术,是指当发动机工作在小负荷状态时,通过一系列的“方法”让部分气缸停止工作(休眠),剩余的气缸正常工作。这项技术的目的是为了降低油耗。


怎样使部分气缸不工作?

要想让气缸正常工作,必须给气缸供应两种物质:燃油和空气。所以,要想让气缸不工作,也可以从这两种方法下手:停止供油和停止供气,这也是目前众多汽车厂家运用的主流方法。

“停止供油”对于现在的电喷发动机来说,相对简单。因为燃油喷嘴其实是电磁阀,电磁阀通电则喷油,不通电就不喷油。所以只要发动机控制单元不发出喷油信号,就可实现“停止供油”。


“停止供气”相对“停止供油”要复杂。因为发动机的进排气门是气体进入、排出气缸的必经之路。所以,只要让进、排气门不打开,就可以实现“停止供气”。目前各厂商有着各自的办法,比如大众的方法则是移动凸轮部件,凸轮部件移动后,凸轮就不会顶到滚子摇臂,滚子摇臂也不会再顶到进、排气门,由此实现“停止供气”。


气缸可变技术为什么省油?

省油原因之一:传热损失减小,热效率提高。

燃油在气缸内燃烧后,热量传递至气缸壁、缸体,然后被冷却系统带走,燃油的能量变成了热量被带走,没有转化成有效的机械能。


气缸没有关闭时,所有气缸的气缸壁都在进行热传递;半数气缸关闭时,传热面积减半,传热损失减小,循环热效率提高,燃料燃烧的能量更多的转化为机械能,有利于降低油耗。

省油原因之二:关闭气缸有利于燃油效率提高。

一般来说,提高发动机负荷率可以提高燃油经济性,发动机负荷率是指某一转速下,发动机实际输出的功率与发动机能够输出的最大功率之比。发动机负荷率和油耗率成反比,发动机负荷越高时,油耗率就会越低,意味着此时燃油经济性最高。


半数气缸关闭时,为了让发动机的转速和功率继续维持在原有水准,剩下半数的气缸中每个气缸必须输出更高的功率,这个时候发动机负荷率就会升高。发动机工作在小负荷工况时,气缸半数关闭后有利于提高负荷率,进而提高燃油经济性,降低油耗。

省油原因之三:泵气损失减小

气缸没有关闭时,所有气缸会同时工作,发动机节气门开度是一个固定角度。由于这个时候节气门开度小,造成节气门后真空度大,气缸必须克服较大的阻力才能把空气吸到气缸内部,消耗了较多的能量,造成燃料消耗大。这个就类似于用吸管喝可乐时,如果你用手捏住了吸管的话,是不是很难喝到杯中的可乐呢?


半数气缸关闭时,只剩半数的气缸继续工作,为了让发动机的转速和功率继续维持在原有水准,必须让剩下半数还在工作的气缸输入空气量与之前全数工作的气缸输入空气量大致相同,这就要求发动机节气门开度要增大。节气门开启角度增大,背后的真空度会减小,气缸需要克服更小的阻力就可以把空气吸进气缸,消耗的能量更少,最终效果是燃油消耗的降低。

可变气缸技术如何呢?

毫无疑问,这一门技术的诞生,给广大车主带来的肯定是一个好消息——油耗降低。但是不同厂家和不同排量在应用了这一门技术以后,节油效果难免会有不同程度的区别,但是总的效果都是降低了油耗。但是可变气缸技术的机械构造和装配技术也是极其复杂,在整车成本上是会有所提升,当然这个结果的最终体现就是在车的价格上。与此同时,复杂的机械结构将会带来故障率升高的可能性,在后期保养和维修上也会让车主们多掏腰包。


在排放标准和油耗法规日益严格的今天,各大汽车厂家都在绞尽脑汁不断研发发动机节油的技术,可变气缸技术只是其中一种,但是要想发挥可变气缸技术的优势,小编认为还是需要结合缸内直喷、稀薄燃烧等节油技术,才能发挥更大的作用。