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能节省30%燃油 闭缸技术真的有那么神吗?

2019-10-09来源:ofweek公众平台
能节省30%燃油 闭缸技术真的有那么神吗?

近几年,随着燃油车排放越来越严格,很多主机厂不得不想办法来降低车辆油耗,而三缸引擎的推行就是最好的例证。不管你接受不接受,在现阶段内燃机向电动化转变的过程中,三缸机还将成为今后一段时间小排量发动机的主要设计形式。目前,各厂商除了采用三缸机来降低油耗之外,部分品牌还使用闭缸技术来降低发动机整体油耗。那说了半天到底何为闭缸技术,它又具备哪些优势呢?

能节省30%燃油 闭缸技术真的有那么神吗?

什么是闭缸技术? 它又分为哪些类型?

所谓闭缸技术就是指在发动机正常运转中根据当前工况自动关闭1-2个甚至是更多的气缸,以此来达到减缸降低油耗的目的。而根据闭缸形式的不同,目前发动机闭缸技术总共可以分为三类。

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1.停油不停气:这种闭缸技术是比较早期的设计,逻辑上也比较好理解,实际上就是通过切断其中1-2个缸的供油,但气门依旧会正常开启,进入气缸内的空气再从排气管流出。早期凯迪拉克采用的闭缸技术就是这种,但最终因为节油效果不明显被舍弃。

2.既停油也停气:这种闭缸形式是目前比较主流的一种,它能在根本上真正起到节省燃油的目的。

3.既停油也停气还要利用废气进行回收:目前最新的闭缸技术就是这一类,但因为整体技术难度较大,据说只有宝马等几家公司在着手研发。它通过回收来的废气对不做功的气缸进行加热,以此来达到发动机整体热平衡的目的。

发动机闭缸技术有何优势?

发动机闭缸技术目前主要应用于降低排放和能源消耗上,但很多人在这里存在这样一个误区,就是一台四缸发动机如果关闭其中两个气缸,是不是就代表能源消耗会降低50%?其实,这种观点的非常错误的。虽然闭缸技术会使其中两个气缸不用继续做功,但发动机曲轴为一个整体,所以这两个气缸会继续随着曲轴进行往复运转,而气缸在运转的过程中自身也会产生一些摩擦力,消耗其中一部分能量,因此油耗大约只能降低20-30%左右。

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另外,关闭两个气缸做功虽然会降低一部分油耗,但同时也会带来一个新的问题,就是缸体热量分布不均匀。我们都知道,大部分家用车发动机工作温度在85-105摄氏度之间,如果此时其中两个气缸停止工作,就会造成发动机整体热量分布不均匀。长时间在如此工况下行驶,一侧缸体由于受热膨胀,可能会导致气缸轻微变形,出现烧机油等问题。不仅如此,由于发动机缸体各位置温度不同,在平衡温度时冷却液的循环系统也比较麻烦,这也在一定程度上会导致发动机生产的复杂化。

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而且,在关闭两个气缸工作后,发动机的整体运转平顺度也会出现问题,此时发动机可能会出现一些剧烈抖动以及噪音,这时候就比较考验厂商在NVH上的优化表现了。

目前哪些车型上配备了闭缸技术?

其实发动机闭缸技术并不是什么新鲜产物,早在上世纪80年代,通用就已经发明了DoD可变排量技术,它的原理也非常简单,就是通过控制凸轮轴调整位置,致使其中个别气门顶杆和凸轮轴断开,同时切断喷油和火花塞点火系统,如此做的目的只有一个--省油。

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因为闭缸技术主要目的就是为了省油,所以对于大排量V8、V10、V12跑车来说,一般在市区行驶完全用不着这么大动力,因此有不少超跑品牌都采用了这项技术。其中典型代表就是兰博基尼Huracan所搭载的那台5.2L V10自然吸气发动机,在市区正常情况下行驶式,发动机可以根据车辆所需要的动力自动关闭其中一半的气缸,以此来降低整车的高油耗。

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不仅如此,随着近两年排放法规越来越严格,现在很多三缸、四缸小排量发动机也开始配备闭缸技术。其中2018年上市的车型中,全新福克斯所搭载的1.0T、1.5L和1.5T三缸发动机均配备了闭缸技术,在巡航状态下行驶时,这台发动机会在14毫秒内自动判断关闭/开启其中的一个气缸,这速度比人类眨眼还快10倍。

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同样去年上市的凯迪拉克XT4车型上,该车所搭载的2.0T发动机也配备了闭缸技术,在车辆巡航状态下电脑会自动判断关闭其中两个气缸。此外,全新奔驰A级、新款迈锐宝XL以及新款凯迪拉克CT6等车型均配备了发动机闭缸技术。

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而刚刚结束的“上海车展”上,全新马自达3所搭载的全球首台压燃SKYACTIV-X发动机同样具备闭缸技术,未来如果这台发动机正式引入国内的话,预计它将会被应用到马自达更多的车型上。闭缸技术也有望成为内燃机标配的一种技术。

总结:

随着燃油车排放法规的日益严格,汽车厂商们绞尽脑汁研发新的技术来应对。使用三缸发动机和采用闭缸技术是目前惯用的方法,而在闭缸技术这一领域,各个厂家使用的方法也不尽相同,有的是通过改变凸轮轴的偏向移动来实现,还有通过控制气门摇臂与凸轮轴间的距离来实现闭缸。总之,不管使用那种闭缸技术,未来几年中,配备闭缸技术发动机的车只会越来越多,因为这是内燃机发展的大势所趋。

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