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为了应对越来越严格的排放政策,大多数车型的发动机排量都降低了,甚至我们熟悉的一些运动轿车和豪华车也用小型排气量的涡轮发动机或小型排气量发动机和马达弥补了动力的不足。一直以排气量论英雄的美国汽车也不得不开始对节能减排进行研究。最近推出的凯迪拉克XT4提供了——闭合气缸技术,这是节能减排的新技术。
闭式气缸技术的发展:
闭式气缸技术实际上是内燃机变排量技术的一种,可以追溯到19世纪,当时对变排量技术的应用还没有用于汽车发动机,但在工业和农用领域单缸四冲程发动机上打开排气阀,使气缸停止运转,保持发动机速度或停止运转。(阿尔伯特爱因斯坦)(美国)。
直到上世纪中期,发动机关闭缸技术才应用于当时的大排量汽车发动机。第二次世界大战期间,凯迪拉克首次测试了搭载该技术的V8-6-4发动机。该系统使用业界第一台发动机控制装置,根据所需动力在8缸、6缸、4缸之间切换发动机,但由于系统过于复杂,出现了无法预测的故障,可变位移技术迅速退役。
1981年,阿尔法罗密欧与热那亚大学合作,开发了阿尔法罗密欧阿尔佩塔的反实验性变量引擎版本“阿尔佩塔卡姆”(Controllo Elettronico Delmotore),并在法兰克福车展上展出。这是第一个采用可变位移技术的四缸发动机,在特定工作条件下可以关闭两个气缸,从而减少燃料消耗。但是在1983年阿尔法罗密欧进行了第二次试验阶段后,停止了对这项技术的进一步研究。
随着内燃机技术的逐步发展和排放标准的逐步加强,越来越多的汽车品牌恢复了对变排量技术的研究。从2000年开始,戴姆勒(2001年)、奔驰(2004年)、本田(2003年)、通用汽车(2005年)、大众(2012年)、福特(2016年)
肺毒技术目前有三种
1。停止油,不停止:停止喷雾,吸入口仍然正常工作,但只要不喷射,理论上自然可以节约油。早期凯迪拉克的封闭缸方式就是这个,后来发现根本不省油或省油效果不好,就放弃了。
2。加油和停:虽然大家都知道废缸的作用是在汽车的低功率状态下停油,起到省油的作用,但了解内燃机的朋友们都知道,低功率时轻轻踩油门状态等场面一般都会蜂拥而至。
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。
3.既停油又停气,还要把高温的废气重新送回气缸:这项技术目前还在研究阶段。将高温的废气重新送回气缸是为了保持热平衡。因为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。所以将高温的废气重新送回气缸,以保证气缸温度均匀。
闭缸技术的弊端
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。闭缸技术看上去很理想,按我们的惯性思维来看确实可以起到省油的目的,但是现实是残酷的,而这也是理想状态,4缸发动机在关闭其中两个气缸后仅仅比正常状态省不到20%的油。为什么关闭了一半的气缸减少的油耗不能达到50%呢?这是因为我们忽略一点很重要的问题,不管车子多少个缸,V6、V8、V12,每一个个活塞都通过连杆与曲轴项链,只要曲轴运动,所有的活塞也都会运动,这样即使断油了也断气了但是活塞被曲轴拖着也会继续运动,这就变成未闭的气缸背着关闭的缸做活塞运动,也消耗了很多能量,因此不能实现降低一半油耗。
最后
理论上我们可以认为闭缸技术对降低油耗和提高经济性是有一定帮助的。但是在实际使用过程中到底能省多少?原本四缸发动机关闭两缸后其平顺性和动力性能否让人满意?长期关闭两个气缸导致热膨胀不均匀对发动机寿命的影响有多大?这些问题还需要市场的检验,和进一步探究。
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