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保时捷闭缸技术?

2023-02-03 08:05:02来源:   新能源汽车 编辑:众创汽车资讯网

保时捷闭缸技术?

首先什么是闭缸技术?很多人理解闭缸就是活塞不动了,和曲轴脱开了。实际上,主流的闭缸岗不是这样的,你知道技术的来源,就再也不会这么想了,因为最早的闭缸技术是来自于单缸的柴油机,这种发动机进气门是没有执行器的,用弹簧将气门保持关闭,当活塞向下,在气缸内抽真空时才打开,高于设定转速时调制器将排气门打开进气门在关闭,从而中断缸内的奥托循环是一种通过转速来控制气门动作的机械臂环反馈装置,在单缸机中属于所保护的一种装置。

而凯迪拉克工程师发现,通过这种技术实现闭缸之后可以达到省油目的目的,这种技术一开始就是在进排气门上面做文章的,活塞和曲轴自然不会脱开。只不过目前多数发动机也是通过控制连杆摇臂之间的液压销,来触发纯平五角度的凸轮轴不让进排气门有动作而已,当初凯迪拉克的L62就是用类似的技术,这台放进名字叫做一个表,直接就叫作为V8-6-4说白了这台发动机,可以在几个缸数直接变换,同时关闭进排气门利用缸内残余气体作为缓冲,使得发动机更加平稳,最终实现气缸速度变化。

但一个车企业做这种研发其实都是讲究时代这一方面奇。年上马的根据技术研发了之后就我们来推算,基本上可以看出我是凯迪拉克,针对73和78年两次石油危机的一种反应,而这台发动机故障也是比较多的了。尤其是闭缸之后的抖动和动力不足,以及CC m命令模块对凸轮轴电磁阀执行得不够敏捷,使得发动机存在很大的不稳定性,在当时用户手中是非常差的。

最终诸多问题导致这台发动机早早下岗了,但是凯迪拉克令人佩服的是她不放弃,她一直在研发,最新的凯拉克lsy发动机就搭载了这套闭缸的系统,但是都在l型直列发动机动作啊,并没有在v6或者v8上面再进行一个v型发动机振动,平顺性啊,调教是比较难的,如果再有缸数变化,就更难了。

首先,v型大排量的进行调平衡时,除了搞定曲轴动平衡以外,还要考虑排气的抖动,平衡,比如。法拉利488gtb 3.9TV8顶部进气歧管上面采用这种双稳压腔的布局,每个稳压腔连接一侧的钢体四个导气管,就是根据v8发动机运行工况波动来调整的稳定性的,再有v8发动机曲轴往往是十字或者平面两种,一旦确定了曲轴形式就很难用一套排气稳压腔来控制两种气缸数的抖动,除非内部增加一套带有离合器的可变配重平衡轴,但这个明显属于多此一举了。

油耗能降低一半?闭缸技术真有这么好?

一直以来,气缸数都是大家买车时关心的问题,有道是:除了那贵上天的12缸之外,能买8缸绝不买6缸,能买6缸绝不买4缸,至于3缸,一边玩去吧......

但在环保趋势下,大排量、多缸数发动机逐渐成为了稀有物种,现在就算是4缸也已经有了岌岌可危的感觉,为了油耗和排放,一众车企们可谓是绞尽脑汁。

那么,能不能既保留缸数,又兼顾燃油经济性呢?毕竟你单纯做一个4缸以下的发动机,消费者不一定会买账,有点吃力不讨好的意思。

当然有,那便是我们今天要聊的“闭缸技术”,也称为“可变缸技术”,顾名思义,就是通过关闭部分气缸达到改变缸数的目的,此方法可以兼顾不同工况下的动力和油耗。

闭缸技术原理

闭缸技术早就不是什么新鲜玩意儿了,大众、通用、福特等主流车企都有涉猎,以前这项技术可能是建立在大排量发动机的基础上,现在则是四缸甚至三缸发动机在用,是的你没听错,“双缸车”其实早已经依托“闭缸技术”横空出世。

目前来看,美系品牌似乎更青睐于这项技术,其中凯迪拉克车型和福特车型尤其受关注。下面我们就以凯迪拉克2.0T发动机为例,聊聊闭缸技术的原理。

目前主流闭缸技术都是通过气门控制技术来实现的,可变气门升程系统大家一定不陌生,其通过改变进气量(喷油量),可以更好地匹配发动机的高、低负荷运转工况,从而平衡发动机的动力输出与燃油经济性。

在气门控制技术的基础上,要实现闭缸其实并不难,至少思路是比较清晰的,因此也有人将闭缸技术称为可变气门技术的超级进化形态。

说回凯迪拉克2.0T,其闭缸技术的关键在于加入一组没有升程的凸轮,当此凸轮工作时,因为没有升程,气缸气门便会处于关闭状态,从而达到“闭缸”效果。

在四缸发动机中,1、4缸是同步缸,2、3缸是同步缸,所以当需要实现闭缸时,2、3缸切换到特定凸轮工作,便可达到“四缸变两缸”的目的。

可以看出,可变气门管理技术在闭缸技术中发挥了重要作用,按照凯迪拉克的说法,XT4可实现“四缸高性能模式”、“四缸经济模式”和“两缸超经济模式”,基本可以应对日常驾驶中遇到的各种工况。

此前有不少人认为三缸会逐渐成为未来主流,但如果闭缸技术能够进一步“发展壮大”,亦不失为一种符合趋势的方法。

闭缸技术的缺点

虽说闭缸技术能够相对完美地匹配发动机工况,但凡事总有两面性,搭载闭缸技术的发动机,基本都要考虑两个问题:振动和温度分布不均。

虽说关闭的2、3缸并不是完全不动,它们只是没有点火做功动作,但还是会跟着一起运转,而在两缸状态下,振动的抑制和抵消依旧不如四缸,但这一点不会对车厢内舒适性造成太大影响,而且变缸时通常是“无缝切换”,驾驶员不一定会察觉到。

另一个是热管理问题,两个缸关闭之后,不再燃烧做功,也就不能产生做功时的热量,与另两个做功缸会产生温度差,为了应对缸体变形的问题,就需要车企为发动机配备更先进的动态热管理系统,平衡发动机各部分的温度。

总的来看,我们前面说到的通用(凯迪拉克)2.0T可变缸发动机算是市面上比较成熟的产品,这也算是凯迪拉克车型对比其它豪华车的一项优势吧。

油耗可以降低一半?

了解过闭缸技术的相关知识之后,大家一定想问:四缸发动机在关闭两个缸之后,油耗是不是就可以降低一半?

当然不是,有人举过一个不那么恰当的例子,说是一台六缸车换上一台三缸发动机之后,油耗也不能做到原来六缸时的一半。虽还得看多方面的因素,但这也告诉了我们一点,油耗并不是单纯由发动机缸数决定。

况且,就像前面说的,四缸发动机关闭两个缸后,这两个关闭缸还是会继续进行往复运动,既然没有做功,那么也就要消耗一部分能量,因此变为两缸之后,油耗通常只能降低20%-30%左右,难以达到降低50%的效果。

但是,闭缸技术至少在没有完全“砍掉”气缸的前提下,做到了相对理想的节能环保效果,对于大部分车主来说,原先百公里9L的油耗若能变成7升,那已经是一件可喜可贺的事了。

结语

还是那句话,在不加入电机、不缩减发动机缸数的前提下,闭缸技术确实是一个比较理想的节能减排方法,但同样的,搭载闭缸技术的发动机,其省油效果仍不如HEV、PHEV车型来得直接,毕竟人家是混动,是“两个人干活”,在本质上就已经有了差别。

在缸哥看来,闭缸技术其实也算是传统燃油车的一份坚持和倔强,新能源车型在环保方面自是没得说,但终究有消费者会不喜欢电池、不喜欢电机,如果有一天闭缸技术能够取得重大突破、推广运用到更多平民级车型上,那么大家买车时也会多一个选择。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

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