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爱卡研究院—发动机“断缸”技术详解

    [XCAR 试驾 原创]

    前言:随着油价的不断飙升,发动机的各项节油技术也成为商家们最为推崇的一大卖点,而在纷繁复杂的高科技中,“断缸”则成为大排量多缸车的主推技术,至于这项技术从何而来,到底帮我们达到了什么效果,爱卡研究院将为您找出答案。

爱卡研究院—发动机“断缸”技术详解

    ●什么是“断缸”

    断缸技术也称为可变排量技术,是指发动机在部分负荷下运行时,通过相关机构切断部分气缸的燃油供给、点火和进排气,停止其工作,使剩余工作气缸负荷率增大,以提高效率,降低燃油消耗。

断缸技术

    要是说该项技术的起源,那可以追溯到1916年,那时人们就已经意识到这项技术可以有效提高燃油经济性,但由于那个年代汽油的价格还很低廉,这一课题的发展则暂时处于停滞阶段,直到1970年能源危机后,才开始被各大厂商所应用。

断缸技术

    美国的福特、德国的奔驰,都曾在70年代开始使用断缸技术,但由于技术问题,基本仅限于V8发动机之上。而到了80年代末,日本厂商也开始应用此技术,并有效解决了平顺积极震动等问题,更多的在V6发动机上采用该技术。

  ●如何实现“断缸”技术

  在发动机还仅仅采用化油器机械供油的时代,这项技术还较难实现,但随着电喷技术的普及,断缸相对来说就容易的多。工程师们首先将发动机气缸分为正常工作和间歇工作两部分,低负荷时使间歇工作的一组气缸停止运行,而加大常工作气缸的负荷率,使之保持在中、大负荷经济油耗区运转,达到节油的目的。

断缸技术

  从实际情况来看,实现断缸的方法有三种,1:仅仅停止供油,2:停止气门运动和断油,3:断油的同时引入工作缸的废气到不做功的气缸内。

断缸技术

  第一种方法在电喷发动机上最容易实现,但考虑到发动机与三元催化的匹配、发动机热负荷的均匀性、气流造成的热损失和节油的效果等因素,导致其不是最佳方案。

  而第三种方法的节油效果较好,结构也不复杂,发动机的进排气系统不作改动,通过单独的管路与控制阀组成的系统吧工作缸废气引入不做功的气缸,可以使发动机断缸的气缸保持在一定的温度,热负荷基本保持平衡,从而实现发动机快速回复到全缸大负荷做功的工况。

断缸技术


  相比之下,第二种方法的节油效果最好,停阀结构相对复杂,关闭进排气门与打开进排气门相比,后者节流损失大,气门密封面容易被污物粘附,使密封面遭到破坏。从实用情况看,目前主要采用的方案是关闭进排气门和切断燃油喷射,采用这种方法,发动机停缸后可以和三元催化正常匹配,尾气排放也更容易控制,是目前的主流断缸方式。

  ●断缸面临的问题

  断缸技术在V6、V8发动机上应用的主要原因还是它们的平衡性较高,相比之下,直列4缸发动机的震动和平顺性都要差一些,以至于不太容易实现该技术。

断缸技术

  电磁驱动气门的应用能够增大汽油机设计与控制的自由度与优化空间,有着提高汽油机性能的巨大潜力。每个气缸的进、排气门开启和关闭时刻都可独立控制与调节,为停缸控制方案的实施提供了重要的硬件条件。

  但随着科技的进步,大众已经开始尝试在直列4缸发动机上使用该技术,并配合涡轮增压和缸内直喷技术,使旗下的1.4T、1.2T发动机更节油。

  结语:“断缸”——这项当初还被少数人称为过渡时期的技术,但随着能源以及科技的逐步改变,使它离主流技术越来越近,相信在不少厂商的下一代产品中,这项技术都将成为不可缺少的一部分。

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