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发动机闭缸技术是怎么回事?老司机未必懂

2019-04-09| 发布者: admin| 查看: 63

随着各国越来越严苛的机动车排放标准的实施,大排量发动机越来越难以达到环保法规的要求。虽然近些年来小排量涡轮增压发动机已经可以达到甚至超过以前V6或者V8自然吸气发动机的动力输出,但大排量发动机那种酣畅淋漓 ...

随着各国越来越严苛的机动车排放标准的实施,大排量发动机越来越难以达到环保法规的要求。虽然近些年来小排量涡轮增压发动机已经可以达到甚至超过以前V6或者V8自然吸气发动机的动力输出,但大排量发动机那种酣畅淋漓的感觉,永远都是小排量发动机所难以比拟的。那么,有没有一种办法让大排量发动机既具备应有的力量感又具有小排量发动机的排放优势呢?答案是有的,那就是 “发动机闭缸技术”。

发动机闭缸技术是怎么回事?老司机未必懂

事实上“发动机闭缸技术”并不是什么新鲜的技术,凯迪拉克早在80年代就在自家的L62 V8-6-4发动机上进行了应用,从名字上我们就可以看出,这台发动机可以在8缸、6缸、4缸的状态下进行切换。从实际效果来看,这台发动机在当时有着非常明显的油耗优势,但由于技术限制,当年的这种“发动机闭缸技术”非常不稳定,因此没有进行很好的推广。

发动机闭缸技术是怎么回事?老司机未必懂

闭缸技术目前有三种

1.停油,不停气:停止喷油,但是进气门依然正常工作,只是不喷油了,理论上自然就省油了。早期凯迪拉克的“闭缸”方式就是这个,后来发现根本不省油或者说省油效果很不理想就放弃了。

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2.既停油、又停气:大家都清楚闭缸的作用是在车子低功耗的情况下停油,以起到节油的作用,但是了解内燃机的朋友都清楚“当低功耗时,比如轻踩油门状态,发生场景一般在拥堵的城市,缓缓前行时,这个时候车子的“节气门”只是稍微开启,然而同时活塞动作往下拉,企图从接近关闭的进气管吸入空气,这时节气门和活塞之间会形成真空,在曲轴箱的外界的大气压力对于活塞的真空吸气动作形成很大的抵抗力,消耗了很多能量,这个就是“泵气损失”。既然我们选择了“停油”,不停气的化这种抵抗力就不会消失,“泵气”白白损失掉了,所以干脆停了油,也把气停了,让活塞真空吸气动作形成的能量损耗停止。这样就产生了“既停油、又停气”得方式,这种方式也是目前的主流方式,现存的采取“闭缸技术”的车子都用这个技术。

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3.既停油、又停气,还要把高温的废气重新送回气缸:这个我也是“道听途说”,据说唯一在研究这个的企业是“宝马”,原理是为了保持热平衡,这个热平衡为什么要保持,说实话我也不是很了解,但我认为可以拿“家庭的地暖”做参考,比如“三层楼,铺三层地暖”,假如中间一层用户不交钱(骗暖,北方很多这么干的),这样热平衡就打破了,会导致“消耗”更多的热能来维持“中间层”热度的同时,产生新的平衡。现在北方地区,如果第一年不交供暖费用(地暖),第二年交时需要补交前一年费用,理由就是破坏“热平衡”。我想,把“高温废气”经过“过滤”重新注入“气缸”也是为了这种平衡。

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闭缸技术有何优势、又有哪些问题?

闭缸技术的主要目的还是在于降低排放、降低燃油消耗上,但这里存在一个常见的误区,4缸发动机在关闭其中两个气缸后,其燃油消耗的降低幅度并无法达到50%,而仅仅能够减少20%左右。为什么关闭了一半的气缸减少的油耗不能达到50%呢?这是因为不做功的两个气缸依然要随着曲轴继续往复运动,其在运动过程中的摩擦力等等,消耗了其中一部分能量,因此不能实现降低一半油耗。

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此外,关闭两个气缸虽然能够帮助发动机提升燃油效率,但是也会带来一个新的问题,那就是缸体热量分布不均。由于其中的两个气缸停止了做功,其所产生的热量就会明显低于继续运作的气缸,这就会导致发动机缸体热量分布不均匀。发动机长时间的热量分布不均,可能导致发动机杠体产生变形,影响其稳定性,因此需要额外的动态热管理系统,通过独立的冷却液循环水路,精准的平衡发动机不同位置的热量,增加了发动机的复杂程度及成本。

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