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上一期介紹了十大熱門發(fā)動機技術(shù)中的五個,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,今天我們再來了解一下剩下的五項技術(shù) ![]() 可變氣門技術(shù)第六項技術(shù)就是可變氣門技術(shù),主要有正時、升程、持續(xù)期三大類型 ![]() 可變氣門正時技術(shù)簡稱VVT,最開始只是用來控制進氣門的開閉時間,在低速工況下延遲氣門開啟,減少進氣量降低噴油量,在高速或者爬坡時,又會提前打開進氣門,增加發(fā)動機的動力輸出,最終實現(xiàn)降低油耗提升效率的效果 ![]() 后來隨著技術(shù)的進步出現(xiàn)了雙VVT,不僅可以控制進氣門,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,最多只能實現(xiàn)氣門什么時候打開,打開多大的角度,但是每次氣門從打開到關(guān)閉的持續(xù)時間長短卻是固定的,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,什么時候再關(guān)上 ![]() 它們的目的都是為了精準控制發(fā)動機的進排氣,提升發(fā)動機的工作效率,改善汽車的燃油經(jīng)濟性 ![]() 閉缸技術(shù)第七項技術(shù)是發(fā)動機閉缸技術(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)動機,目的是在發(fā)動機動力過剩時,關(guān)閉多余的氣缸,降低發(fā)動機的油耗 ![]() 閉缸技術(shù)主要有兩種技術(shù)路線,一種是對特定的氣缸停止供油,但不停止進排氣,俗稱“停油不停氣” ![]() 這種方式存在很嚴重的弊端,在發(fā)動機低負載的工況下,氣門開度非常小,活塞和氣門之間容易形成真空,活塞的運動會受到氣壓抵抗,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,但是也會導(dǎo)致發(fā)動機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)動機缸體變形 ![]() 所以一般都需要配備一套動態(tài)熱管理系統(tǒng),通過獨立的冷卻液循環(huán)路線,來平衡發(fā)動機不同位置的熱量,目前大多數(shù)廠家都是通過第二種方式來實現(xiàn)閉缸技術(shù) ![]() 雙噴射、雙循環(huán)雙噴射就是發(fā)動機擁有2個噴油嘴,一個位于進氣歧管上部,形成歧管噴射,另一個延伸到氣缸內(nèi)部,形成缸內(nèi)直噴,發(fā)動機低負荷采用歧管噴射降低油耗,高負荷采用缸內(nèi)直噴保證動力 ![]() 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)是利用一套連桿機構(gòu),讓發(fā)動機活塞在做功沖程的行程,比壓縮沖程的行程更長,形成膨脹比大于壓縮比的效果,讓活塞在做功沖程時盡可能伸展,充分利用廢氣的能量,從而提高了發(fā)動機的經(jīng)濟性 ![]() 但是這種循環(huán)的結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜,所以美國工程師米勒又進行了一次改進,不再使用連桿機構(gòu),而是通過控制氣門的開閉時間,來實現(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)的機型都是奧托循環(huán)+米勒循環(huán),因為純正的阿特金森循環(huán)結(jié)構(gòu)太過復(fù)雜,馬自達又注冊了米勒循環(huán)的專利,所以很多車企對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) ![]() 雙點火系統(tǒng)第九項是雙火花塞技術(shù),也被稱為雙點火系統(tǒng),最早應(yīng)用于飛機發(fā)動機,后來被移植到了汽車、摩托車上,比如本田的DSI系列發(fā)動機、奔馳的M279發(fā)動機 ![]() 雙點火系統(tǒng)最大的好處就是可以實現(xiàn)同時點火、延遲點火、提前點火三種狀態(tài),滿足怠速、低負荷、高負荷等不同工況的扭矩需求 ![]() 但是在一個氣缸內(nèi)布置2個火花塞會占用太多的空間,很難再實現(xiàn)可變氣門正時、雙噴射、多氣門的設(shè)計 ![]() 比如奔馳的V12發(fā)動機,至今還是雙點火、單凸輪、三氣門的奇葩設(shè)計 ![]() 后來瑪莎拉蒂發(fā)布了海神發(fā)動機,采用雙點火加預(yù)燃燒室的設(shè)計,才算克服了雙點火系統(tǒng)的缺陷 ![]() 混動技術(shù)最后一項就是混動技術(shù),主要包含48伏輕混、油電混動、插電混動和增程式 ![]() 混動技術(shù)的核心就是在傳統(tǒng)內(nèi)燃機的基礎(chǔ)上增加一套電動單元,在汽車起步、低速等內(nèi)燃機效率不高的工況下,由電動機接管工作,當處于內(nèi)燃機高效區(qū)間時,又能驅(qū)動發(fā)動機工作,為動力電池進行充電 ![]() 其中增程式稍微有些不同,發(fā)動機僅僅是作為增程器用來發(fā)電,并不會直接參與到車輛的驅(qū)動行駛 ![]() 混動技術(shù)被認為是傳統(tǒng)內(nèi)燃機和純電車型之間的橋梁,在電池技術(shù)遲遲無法突破的時期,為新能源技術(shù)打下了堅實的基礎(chǔ) ![]() 但是隨著新能源技術(shù)日新月異,混動技術(shù)的優(yōu)勢正在慢慢降低,頗有些功成身退的意思 |
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