-重中之重:Tripower可變氣門管理技術(shù)
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(jī)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(jī)上再加一個發(fā)動機(jī)閉缸技術(shù),,從而讓車輛更加節(jié)能。
眾所周知,,發(fā)動機(jī)閉缸技術(shù)(又稱為可變缸技術(shù),,下文統(tǒng)稱為閉缸技術(shù))最初源自于可變氣門升程這項技術(shù)。該技術(shù)通過切換凸輪軸上高低不同的凸輪來改變發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣氣門的升程,,從而達(dá)到讓一套發(fā)動機(jī)擁有兩種不同工況的目的,。
在兩段式可變氣門升程的基礎(chǔ)上,,通用的工程師們又在2、3號氣缸的進(jìn)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(yīng)的零升程凸輪。這樣一來就使得2,、3號氣缸的進(jìn)氣門與排氣門能夠在低負(fù)載工況下完全閉合,,進(jìn)入兩缸超經(jīng)濟(jì)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(shù)有一些區(qū)別,,更與寶馬的Valvetronic電子氣門技術(shù)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(shù)可以實現(xiàn)氣門的無級變化,,讓發(fā)動機(jī)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(jì)模式,,它是為了應(yīng)對城市內(nèi)中低速工況下駕駛員收起油門時的低負(fù)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(qiáng)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(shù),,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(jī)的負(fù)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(jìn),。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(xué)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(shù)也一定存在著一定的問題,。那么,閉缸技術(shù)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(guān)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(cè)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(dāng)發(fā)動機(jī)進(jìn)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(cè)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(jī)缸體的熱量不均勻,。長此以往,難免會因為受熱不均導(dǎo)致缸體出現(xiàn)變形,。
-延伸閱讀:閉缸技術(shù)是凱迪拉克首創(chuàng)的,?
雖然在近幾年閉缸技術(shù)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(shù)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(jī)上進(jìn)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(jī)閉缸技術(shù),,從名字也能直觀的看出來,該系統(tǒng)可以讓八缸發(fā)動機(jī)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(dāng)多的民眾感到不適應(yīng),,所以不少人開始把目光轉(zhuǎn)向當(dāng)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(jī)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(jī)在低負(fù)載工況時關(guān)閉2個或是4個氣缸絕對是十分超前的技術(shù),,只不過研發(fā)周期太短導(dǎo)致很多工藝和技術(shù)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(dá)到凱迪拉克官方的預(yù)期,。
最終,凱迪拉克還是給所有搭載L62發(fā)動機(jī)的車型刷了系統(tǒng),,使它們可以屏蔽掉這個創(chuàng)新技術(shù),,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(shù)累積了相當(dāng)多的經(jīng)驗,。
-編輯總結(jié)
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(jī)更加節(jié)油而發(fā)明技術(shù),,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(jī)。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(jī)不僅滿足2020年即將登場的國六-A標(biāo)準(zhǔn),,甚至超前達(dá)到了2023年才實施的國六-B標(biāo)準(zhǔn),。套用趙本山小品《賣拐》中的臺詞,這些車企現(xiàn)在都學(xué)會搶答了,。
而此前一直有論調(diào)認(rèn)為內(nèi)燃機(jī)時代已經(jīng)快要結(jié)束,,只有電氣化才能實現(xiàn)進(jìn)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(shù)沉淀的車企,內(nèi)燃機(jī)技術(shù)仍然沒有達(dá)到瓶頸,。而隨著閉缸技術(shù)的發(fā)展,,似乎未來四缸、三缸發(fā)動機(jī)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(jī),,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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