發動機閉缸技術與48V弱混技術,誰的燃油經濟性高?
早期發動機閉缸技術的誕生,其目的性非常純粹,就是為了不影響動力性的前提下降低大排量機型的油耗,所以過去都只是在V6/V8以及更多缸徑的大排量機型上搭載。而各OEM在這個領域里也都曾推出過一些比較代表性的機型,比如早期凱迪拉克那臺型號為L62 V8-6-4的V8發動機,采用的是AFM技術,可以由8缸切換到6缸再到4缸的工作模式,以及在2004年國內版3.0L君越上搭載的V6發動機,可以從6缸切換到3缸;比如克萊斯勒HEMI 的V8和V6機型,采用的MDS閉缸技術,可以關閉一半的缸,其中Pentastar 3.6L V6發動機,還在2010、2011、2012年榮獲了沃德全球十佳發動機;比如本田的VCM/奧迪的AVS/寶馬的Valvetronic等等。
近幾年,隨著能耗和排放政策愈發嚴格,部分車企已經開始嘗試在排量稍小的四缸機上使用發動機閉缸技術。比如大眾在2013年推出的POLO BlueGT,它的發動機還是大眾那臺著名的1.4T 四缸EA211,閉缸技術則是選用奧迪的AVS;比如凱迪拉克近期推出的XT4上搭載的那臺第八代Ecotec系列2.0T發動機。
發動機閉缸技術有哪些種類?
發動機閉缸技術目前主要有三種類型:
1、對特定氣缸斷油,但是不停止進氣。這種技術由于不能很好的解決發動機在低負載階段的“泵氣損失”(低負載節氣門開度很小,活塞與氣門間處于真空,活塞向下運動會受到曲軸箱氣壓的抵抗,從而消耗做功能量),已經逐步被淘汰了。
2、對特定氣缸斷油并且停止其氣門運動(停油又停氣)。這種技術是目前應用最廣泛,它有效的解決了閉缸過程中發動機低負載的“泵氣損失”弊端。現階段搭載發動機閉缸技術的車型,基本都是采用這種技術。但是這種技術也存在一定弊端,比如閉缸時氣缸工作問題不均衡會剛體變形的問題,需要采用輔助溫控技術去控制發動機缸體溫度或者控制閉缸時間等。
3、在停油又停氣的基礎上再把廢氣引入停缸的氣缸中,以此來維持熱平衡。這項技術理論上來說是閉缸技術的最優解,但是技術難度較大。從目前行業的信息來看,也僅有寶馬等少數幾家車企在這個方向上進行著研究。
停油又停氣的閉缸技術在四缸上如何應用?
目前主流的閉缸技術就是停油又停氣的策略,而具體倒四缸機上主要是停掉1缸和3缸的噴油和進氣,讓1缸和4缸繼續工作。這樣的設計考慮的主要是閉缸時發動機的動平衡和缸體問題控制問題。
而如何實現氣缸的開啟和關閉操作呢?目前各大廠家的實現方法都不太不一樣,比如寶馬的Valvetronic是采用的電子氣門機構,在進氣門上加獨立的伺服電機和蝸輪蝸桿機構來控制進氣門的開啟和關閉。
比如克萊斯勒是采用液壓挺桿結構來獨立控制氣門,來實現氣門升程的變化,從而實現氣缸的開閉。
奧迪和和通用的技術很類似,都是通過多電控機構控制多段式凸輪軸的左右移動來實現氣門的開閉,這與可變氣門正時的原理類似,只是實現的升程變化更大,其中不同的凸輪軸代表著不同的氣門升程。而兩者不同的是奧迪的凸輪軸時兩段式,而通用是三段式。
通用這種三段式的結構可以讓發動機在不同工況下提供三種工作模式:四缸高性能模式,提供最大功率的高氣門升程;四缸經濟模式,實現動力和效率平衡的低氣門升程;兩缸超經濟模式,在輕負載條件下,關閉2、3缸氣門,進入閉缸狀態,以進一步節省燃油。
pic-article" style="display: inline-block; width: 750px; color: rgb(169, 169, 169); font-size: 14px;">凱迪拉克XT4發動機上的三段式凸輪軸
發動機氣門開閉技術確定了之后,下一步就是要解決氣缸的溫度控制問題。這是目前閉缸技術中必須要重點解決的問題。因為長時間閉缸(堵車的低負載工作環境)工作下,氣缸溫度的不平衡會導致氣缸出現熱變形。在閉缸的溫控問題上,凱迪拉克在XT4上給出了它們的系統解決策略。
在閉缸工況下,讓冷卻液較少的流向2缸和3缸,較多的流向1和4這兩個工作缸,充分平衡發動機缸體的溫度。
閉缸技術能帶來多大的油耗改善?
在發動機閉缸工作時,關閉了一半的氣缸,理論上來說這種工況下油耗要降低約50%,但是事實是雖然有兩缸不能工作,但是每一個個活塞都通過連桿與曲軸項鏈,只要曲軸運動,所有的活塞也都會運動,這樣即使斷油了也斷氣了而活塞被曲軸拖著還會繼續運動,這就變成未閉的氣缸背著關閉的缸做活塞運動,也消耗了很多能量,因此不能實現降低一半油耗。
另外要考慮到的是,為了不影響車輛的動力型和駕駛性,發動機的閉缸策略與部分混合動力技術很相似,主要是在發動機的低負載情況下開啟,比如車輛減速或者道路擁堵環境下,但是這種使用環境畢竟在車輛行駛過程中占據較少的時間,所以整體的燃油經濟性提升并不會像我們想象中那么多。
在凱迪拉克XT4上,官方給出的數據是:閉缸工況下,燃油經濟性提升了15%。大家可能覺得這個數據算不上多好,但是要知道現階段發動機節能技術已經如此成熟的前提下,將油耗降低15%則是一個非常優秀的成績了,畢竟成本和技術代價要高的多的48V弱混技術,在理想條件下也只能將燃油經濟性提升約15%~20%。
綜述:
為了提升車輛的燃油經濟性及排放標準,各種OEM使出了渾身解數,造就了當下節能技術的百花齊放。這其中又以通用的技術最為多樣化,從CT6的PHEV,君威/君越的HEV,Bolt EV的純電動,XT5的86V若混,再到XT4的發動機閉缸技術,“炫技”的同時,讓我們看到了不同級別車型節能技術的差異化應對策略。而下一階段是否會是組合型節能技術路線,或許在2020年左右會逐漸明朗。
上一篇:技術干貨:如何使用溫度傳感器保護汽車變速器
下一篇:中國最大鋰電池供應商簽約特斯拉 將提供產能五分之一的鋰產品
推薦閱讀
史海拾趣
DDP Engineered LED Solutions公司自創立之初,便以技術創新作為公司發展的核心動力。在公司成立的早期,研發團隊深入LED照明領域,通過不斷實驗和改進,成功開發出了一系列高效、穩定的LED照明產品。這些產品不僅具有出色的照明效果,而且具有較長的使用壽命和較低的能耗,迅速在市場上獲得了認可。隨著技術的不斷迭代,DDP不斷推出符合市場需求的創新產品,逐漸在電子行業LED照明領域嶄露頭角。
面對行業技術的快速迭代,Austek Microsystems始終保持敏銳的洞察力。公司不斷投入研發資金,引進先進的生產設備和技術人才,進行技術升級和產品迭代。通過不斷地優化產品性能、提升生產效率,Austek Microsystems逐漸在市場中樹立起了技術領先的形象。
在20世紀20年代,亨利·福特不僅專注于汽車制造業,還展現了對航空技術的濃厚興趣。他資助了威廉·布什納爾·斯道特(Willam Bushnell Stout)的飛機研發項目,這標志著福特向航空領域的初步探索。斯道特設計的福特三發飛機(后被稱為“鐵皮鵝”)雖未直接成為商業成功的典范,但它為福特汽車公司積累了寶貴的航空技術經驗,也為后續可能的航空通信項目奠定了基礎。
義隆電子在多個技術領域保持領先地位,如數字模擬混合技術、高階設計流程等。這些技術優勢使得公司能夠迅速掌握市場脈動,開發出具有實用性的新產品。同時,義隆電子還注重將先進技術應用于實際產品中,如高性能的觸摸屏控制器、觸摸板模塊等,這些產品廣泛應用于智能手機、平板電腦等消費電子產品中,贏得了市場的廣泛認可。
在1956年的一個晴朗午后,E-Z-HOOK的創始人阿爾伯特·史密斯(化名)在實驗室里遇到了一個棘手的問題。他正在測試一個復雜的電子系統,但發現現有的測試工具無法滿足他的需求。于是,他動手設計并制造出了第一個E-Z-HOOK測試鉤,這個簡單但實用的工具極大地方便了他的工作。史密斯看到了這個產品的巨大潛力,于是決定成立一家公司來專門生產這種測試鉤。這就是E-Z-HOOK公司的起源。
1997年,Vishay正式進入分立半導體領域,收購了Lite-On Power Semiconductor公司65%的股份。這一舉措標志著Vishay在半導體技術上的重大突破。隨后,在1998年,Vishay又收購了TEMIC的半導體業務部分,包括特洛芬肯(Telefunken)和硅尼克斯(Siliconix)兩家公司的大部分股份。這些收購為Vishay帶來了先進的晶體管、二極管、光電子裝置等半導體技術,進一步鞏固了其在半導體領域的地位。
關于startup.s大家了解多少呀,我在用KEIL新建工程時要是用TI包里的Startup_rvmdk.s就不能linking成功,用keil的startup.s就沒有問題,但是在TI自帶的例程里用的是Startup_rvmdk.s,而且他的例程是可以linking成功的。 … 查看全部問答∨ |
|
實時時鐘(RTC)可應用于多種領域--從鐘表到時間標記事件,甚至到產生事件。對于通信工程、電力自動化、工業控制等自動化程度高的領域大多數情況下很多設備都處于無人值守的情況,都希望能把故障發生的時間和相關信息記錄下來,以便具體分析。目前 ...… 查看全部問答∨ |
|
\' TMS320VC5502調試SDRAM時, , 兩個問題, 求解 1,寫一個字節,結果所以內存全部變掉; 2,0x1e0000到0x200000之間的內存變成----了 … 查看全部問答∨ |
|
初次接觸非對稱雙核MCU,由于之前好多知識不熟悉,這三天遇到不少問題?,F在終于把事件驅動在M0核上跑起來了,就發一貼簡單介紹下這個事件驅動構架和這幾天的5410x芯片學習所得。 關于事件驅動架構,其主要用于低功耗設計,可以很方便的進入休眠模 ...… 查看全部問答∨ |
【Atmel SAM R21創意大賽周計劃】+BitCloud_SAMR21_3_2_0可以下載了! 【Atmel SAM R21創意大賽周計劃】+BitCloud_SAMR21_3_2_0可以下載了! http://www.atmel.com/tools/bitcloud-zigbeepro.aspx … 查看全部問答∨ |
本帖最后由 led2015 于 2015-4-24 01:37 編輯 在初次使用C2000的時候也遇到過不懂的地方,但都是慢慢自己琢磨出來的,有幸跟著大師,學到點皮毛,有時師傅叫我獨立去設計就頭大了。一次自己獨立設計了一段程序,自知可能不行,實驗了下果然不行, ...… 查看全部問答∨ |
作者:zhangyiping 開關電源的技術革命,就是新一代的軟性開關電源技術了,LLC多諧振的還不是新一代技術了,我國通合公司早在01年度就推出來了,到現在14年過去了,所以,應當屬于老技術了,新一代技術指四代準諧振技術與五代全諧振技術了,在我國 ...… 查看全部問答∨ |
- ErgoStrike 7槍式鼠標搭載TITAN Haptics觸覺馬達, 為射擊游戲帶來真實的后坐力體驗
- 德賽西威與高通深化合作 推出一系列組合駕駛輔助解決方案
- 【對話前沿專家】香港科技大學黃文海教授談氧化鎵器件的突破與展望
- Microchip推出面向邊緣人工智能應用的新型高密度電源模塊MCPF1412
- 暢行智駕與QNX攜手打造中國商用車下一代艙駕融合域控制器
- Gartner:2024年全球半導體收入增長 21%
- 英特爾在上海車展展示智能汽車“芯”勢力
- 利潤大增20.5%,實現增收增益開門紅 佳能集團發布2025年第一季度財報
- 車展時刻|Arm 攜手黑芝麻智能構建智能出行新未來
- Factorial 汽車尺寸固態電池 FEST 獲 Stellantis 聯合驗證:375Wh/kg 能量密度