-重中之重:Tripower可變氣門管理技術
如今全球的排放法規(guī)愈發(fā)苛刻,,除了美國、歐洲相繼出臺限制燃油車排量和排放的管理辦法之外,我國也即將在2020年正式實施“國六-A”排放法規(guī),。
如果繼續(xù)降低發(fā)動機缸數(shù),短時間似乎很難實現(xiàn)動力和排放的平衡,。所以,,像福特、通用甚至奔馳等車企就開始在小排量發(fā)動機上再加一個發(fā)動機閉缸技術,,從而讓車輛更加節(jié)能,。
眾所周知,發(fā)動機閉缸技術(又稱為可變缸技術,,下文統(tǒng)稱為閉缸技術)最初源自于可變氣門升程這項技術,。該技術通過切換凸輪軸上高低不同的凸輪來改變發(fā)動機進排氣氣門的升程,,從而達到讓一套發(fā)動機擁有兩種不同工況的目的。
在兩段式可變氣門升程的基礎上,,通用的工程師們又在2,、3號氣缸的進氣凸輪軸上加入了一個沒有升程的零角度凸輪,同時在2,、3號缸的排氣凸輪軸上也加入了相應的零升程凸輪,。這樣一來就使得2、3號氣缸的進氣門與排氣門能夠在低負載工況下完全閉合,,進入兩缸超經(jīng)濟模式,。也就是我們俗稱的“閉缸”。
但它與本田的i-VTEC可變氣門升程技術有一些區(qū)別,,更與寶馬的Valvetronic電子氣門技術和英菲尼迪的VVEL系統(tǒng)有著巨大的差異,。畢竟后兩者的技術可以實現(xiàn)氣門的無級變化,讓發(fā)動機的工作狀態(tài)更加靈活多變,。
值得一提的是,,這套系統(tǒng)可能并不像大多數(shù)人想的那樣是在高速公路巡航狀態(tài)下才切換到兩缸超經(jīng)濟模式,它是為了應對城市內(nèi)中低速工況下駕駛員收起油門時的低負載狀態(tài),,比如下坡或是長距離滑行,。這主要是因為在高速巡航狀態(tài)下,車輛需要更強的動力來保證車輛前行,,說人話就是“兩缸拽不動”,。
但即便有了這項技術,也不可能讓閉缸狀態(tài)下的凱迪拉克XT4(參數(shù)|詢價)油耗減半,。畢竟發(fā)動機的負載沒有發(fā)生變化,,也就是仍然需要做同樣多的功才能讓車輛前進。同時繼續(xù)保持工作的1,、4號氣缸需要拽著“懶得動”的2,、3號氣缸繼續(xù)運動,這也需要消耗一些能量,。
-兩大難題:如何平衡振動與熱量,?
辯證唯物主義哲學告訴我們“事物都是一分為二的”,所以任何一個優(yōu)秀的新技術也一定存在著一定的問題,。那么,,閉缸技術所帶來的問題是什么呢?簡單來說主要有兩個:振動平衡與熱量平衡,。
至于為什么選擇關閉中間的2,、3號氣缸,而不是兩頭的1、4號氣缸,,據(jù)工程師表示是因為外側氣缸更容易找到振動平衡點,,能在一定程度上降低閉缸帶來的NVH問題。
與此同時,,當發(fā)動機進入閉缸狀態(tài)后,,2、3號氣缸不工作也就不會產(chǎn)生熱量,,而外側的1,、4號氣缸繼續(xù)工作產(chǎn)生高溫,這就容易引起發(fā)動機缸體的熱量不均勻,。長此以往,,難免會因為受熱不均導致缸體出現(xiàn)變形。
-延伸閱讀:閉缸技術是凱迪拉克首創(chuàng)的,?
雖然在近幾年閉缸技術越來越多的被提及,,但它的歷史其實比很多人想象的要悠久的多。作為該項技術的先驅(qū),,凱迪拉克早在二戰(zhàn)期間已經(jīng)開始在大排量發(fā)動機上進行“可變氣缸”的嘗試,。
這是汽車行業(yè)中首個量產(chǎn)的發(fā)動機閉缸技術,從名字也能直觀的看出來,,該系統(tǒng)可以讓八缸發(fā)動機在八缸,、六缸以及四缸三種不同工作模式下運行,,能夠在一定程度上節(jié)省燃油消耗,。
即使是美國這樣的“汽車大國”也有相當多的民眾感到不適應,所以不少人開始把目光轉向當時更加節(jié)能的6缸與4缸車型上,,這也對很多以大排量發(fā)動機為主的車企銷量產(chǎn)生了影響,。
在那個年代,能讓八缸發(fā)動機在低負載工況時關閉2個或是4個氣缸絕對是十分超前的技術,,只不過研發(fā)周期太短導致很多工藝和技術并不成熟,,所以在實際使用時出現(xiàn)了很多的可靠性問題,并沒有達到凱迪拉克官方的預期,。
最終,,凱迪拉克還是給所有搭載L62發(fā)動機的車型刷了系統(tǒng),使它們可以屏蔽掉這個創(chuàng)新技術,,永久工作在八缸模式下,。雖然首次嘗試遭遇了失敗,但這也給后來凱迪拉克繼續(xù)深挖閉缸技術累積了相當多的經(jīng)驗,。
-編輯總結
從大眾到福特,,再到如今的凱迪拉克XT4,這項原本為了讓大排量發(fā)動機更加節(jié)油而發(fā)明技術,如今卻在排放法規(guī)和環(huán)保要求的作用下重新煥發(fā)出勃勃生機,。據(jù)通用官方透露,,凱迪拉克XT4搭載的這套Ecotec 2.0T發(fā)動機不僅滿足2020年即將登場的國六-A標準,甚至超前達到了2023年才實施的國六-B標準,。套用趙本山小品《賣拐》中的臺詞,,這些車企現(xiàn)在都學會搶答了。
而此前一直有論調(diào)認為內(nèi)燃機時代已經(jīng)快要結束,,只有電氣化才能實現(xiàn)進一步節(jié)能減排,。如今,這種說法似乎也開始變得不再那么絕對,。像通用這樣有深厚技術沉淀的車企,,內(nèi)燃機技術仍然沒有達到瓶頸。而隨著閉缸技術的發(fā)展,,似乎未來四缸,、三缸發(fā)動機仍有很大的發(fā)展空間。說不定某一天我們還能看到兩缸發(fā)動機,,再閉一個缸的神奇操作呢,?只不過單缸工作會抖成什么樣,這就是另一個問題了,。(文\圖 汽車之家 楊鵬)
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