三缸機、閉缸技術、可變壓縮比發動機,誰會是最優解?

油耗一直是消費者最關心的問題之一,尤其是最近油價上漲之後,消費者對於汽車的油耗更是在意,不要小看這幾毛錢的差價,對於不少經常跑車的司機來說,它就是生活中的一根稻草。正所謂有人歡喜有人愁,歡喜的人慶幸自己買了一臺低油耗的車輛,憂愁的在懊惱愛車的油耗是在太高!實際上不光消費者有煩惱,車企也將面臨巨大的困擾,一方面國家推行“雙積分政策”加快新能源車型的步伐,一方面排放標準進一步提高,國六排放標準的施行(部分地區已經施行)近在眼前。雙手齊下的方法,讓不少車企不能首尾相顧,取捨之下只能放棄一部分東西。比如,放棄4缸機選用3缸機;採用發動機閉缸技術;採用可變壓縮比技術……

三缸機

三缸機、閉缸技術、可變壓縮比發動機,誰會是最優解?

面對嚴苛的排放政策,各大車企各顯神通,可以簡單的理解為有技術底蘊的車企可以利用自身技術提高發動機有效熱效率或其它方法,排放的問題迎刃而解,而部分車企在平衡成本之後,轉而選擇了三缸機。

對於三缸機的認知,相信很多消費者還停留在抵制的階段,其實三缸機也沒有大家想象的那麼不堪,通過別克車型的銷量也驗證了這一說法,消費者正在慢慢的接受三缸機,儘管三缸機在某些方面存在不足,但三缸機可能是未來幾年內發展的趨勢,或者是混動車型、增程式混動車型的最佳輔助,所以車企更願意開發三缸機。

發動機閉缸技術

說到發動機閉缸技術最先想到的是高大上,其實發動機閉缸技術早在上世紀八九十年代已經被大排量發動機應用。比如凱迪拉克就比較看中這項技術,其發明了DoD技術(可變排量)的技術,可以根據實際的動力需求,在8缸、6缸、4缸之間進行轉換,但是由於結構過於複雜,總會導致一些故障後期維護成本較高,逐漸技術被淘汰。另一方面,早期凱迪拉克實現閉缸的技術實現方式並不能達到節能減排的目的,所以很快退役。

三缸機、閉缸技術、可變壓縮比發動機,誰會是最優解?

不僅是凱迪拉克,大眾、豐田、福特、奧迪等車企也在發動機閉缸技術上投入頗多的精力,只不過他們都找到了屬於自己的最優解,畢竟發動機閉缸技術的實現成本高、構件複雜,不容易後期維護。比如大眾利用電磁閥移動凸輪軸更換其工作位置,來關閉需要關閉的氣缸,然而這些技術並沒有有效的改善燃油性,反而經過一系列演化,這項技術演變成了可變氣門升程技術,進而優化發動機性能。

三缸機、閉缸技術、可變壓縮比發動機,誰會是最優解?

說了半天,其實發動機閉缸技術離我們並不遠,仔細查看身邊的車型你會發現,擁有發動機閉缸技術的車型並不是遙不可及,比如凱迪拉克XT4車型上搭載的第八代Ecotec系列發動機就擁有這項技術,具體的實現方式如上圖。凱迪拉克XT4在可變氣門升程的基礎上加了一套沒有升程的凸輪(2、3缸),將凸輪變成“三段式滑動凸輪” ,在巡航工況下,電磁閥執行機構啟動,將帶有高角度/低角度凸輪切換名稱無升程凸輪,以此實現發動機閉缸。除了凱迪拉克XT4之外,新款福克斯搭載的3缸1.5T發動機也會實現閉缸技術,三缸機的閉缸技術看來也是它的技術亮點。

實現閉缸技術之後,是不是油耗、排放也會想缸數比一樣下降50%呢?當然不是,這裡存在一個誤區,四缸發動機閉缸之後,並不能降低50%的油耗。原因也很簡單:發動機閉缸之後的兩個氣缸依舊在隨著發動機運轉,只是沒有做工而已,而且往復的摩擦功並沒減少,兩個氣缸依然會消耗機械能,所以能減少20%的油耗已經算是不錯的表現。

發動機可變壓縮比

發動機可變壓縮比讀起來就像是一個高大上的先進技術,其實早在195X年工程師就已經開始研究了,而且各大車企也都有涉獵,其中最為有名的就是大家熟知的“貼地飛行”薩博汽車,不過薩博已經被北汽收購了,至於這些技術的歸屬不得而知。另外一個比較有名的,要數前段時間風靡技術圈的英菲尼迪QX50的2.0T VC-T可變壓縮比發動機。

三缸機、閉缸技術、可變壓縮比發動機,誰會是最優解?

之所以提到英菲尼迪,是因為QX50是世界首臺搭載可變壓縮比發動機並實現量產的車型,可見它在技術圈的話語權有多重。英菲尼迪QX50 2.0T VC-T可變壓縮比發動機最大功率為200kW,最大扭矩達到390N·m,相比上一代QX50的V6發動機,提高了35%的發動機效率,可見可變壓縮比技術實現對於油耗排放功不可沒。

三缸機、閉缸技術、可變壓縮比發動機,誰會是最優解?

可變壓縮比技術的難點在於在固定的燃燒室下實現可變的容積。其實對於這項技術的原理個人非常好奇,仔細查閱資料之後發現它的實現原理很好理解:在多連桿機構的終端設有一個短的連桿(控制臂2),與偏心軸連接在一起。通過電子控制傳動裝置來扭動該軸,造成多連桿向上或向下傾斜,由此來改變活塞行程的上止點,從而實現壓縮比8:1到14:1的自由變化。當壓縮比降低到8:1,渦輪增壓器也會啟動,系統也會通過信號反饋多噴油,從而獲得更多的動力輸出。

可變壓縮比發動機的優勢是:在發動機在低轉時,增加壓縮比,提升效率,著重燃油經濟性;高轉時,降低壓縮比,來適應增壓器的高增壓值,防止爆震的同時帶來高輸出,大幅提升發動機在不同工況下的燃效,可以進一步達到高效、省油、環保等一系列發動機想要達到的最終目標。同時,可變壓縮比發動機也能適用不同標號的汽油,當然汽油標號越高越好,可以降低發動機的爆震,從而獲得更高的熱效率,降低油耗。值得一提的是全新一代天籟也搭載了這款2.0T可變壓縮比技術的發動機,可見日產對於天籟車型的重視程度。

總結:說了這麼多,哪種技術更適應當前市場呢?其實不用再分析了,車企當然會選擇成本最低、技術最可靠的一種——三缸機。目前很多車企已經開始佈局市場,別克、福特、吉利等車企的三缸機車型已經在市場上收穫了不少訂單。如此看來,往後的汽車市場2.0T排量的四缸機都會變成奢望。當然,這對於節能減排的大趨勢來說,是一件好事。


分享到:


相關文章: