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闭缸技术是新技术还是炒冷饭?从凯迪拉克XT4谈起

来源:博天堂官网 | 时间:2019-05-26

  为了应对日趋严格的排放政策,大多数车型的发动机排量都有所降低,甚至我们所熟知的一些运动轿车以及豪车也都采用小排量的涡轮发动机或小排量发动机搭配电动机来弥补动力性的不足。就连一直以排量论英雄的美系车也不得不开始研究节能减排的事。近期上市的凯迪拉克XT4就给我们带来了节能减排的新技术——闭缸技术。

  闭缸技术其实是内燃机可变排量技术中的一种,最早可以追溯到19世纪,而那时对于可变排量技术的应用还没有使用在汽车发动机上,而是工业和农用领域单缸4冲程发动机当中,通过保持排气阀门的开启停止气缸做功,以维持其发动机转速或停止其运转。

  直到上世纪中期,发动机闭缸技术才被应用于当时的大排量汽车发动机当中。在第二次世界大战期间,凯迪拉克首次对搭载这一技术的V8-6-4发动机进行测试,该系统使用业界第一个发动机控制单元,根据所需的动力将发动机在8缸、6缸和4缸之间进行转换,但由于该系统过于复杂,总是出现一些无法预测的故障导致其可变排量技术很快退役。

  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Alfetta的半实验性可变排量发动机版本,名为Alfetta CEM(Controllo Elettronico del Motore),并在法兰克福车展上展出。作为首个搭载可变排量技术的4缸发动机,其允许在特定的工况下关闭其中两个气缸以降低油耗。但在1983年阿尔法罗密欧在进行了第二实验阶段后,停止了对该技术的进一步研究。

  随着内燃机技术的逐步发展,以及排放标准的逐步收紧,越来越多的汽车品牌重新对可变排量技术展开了研究。2000年至今,戴姆勒公司(2001年)、梅赛德斯-奔驰(2004年)、本田(2003年)、通用汽车(2005年)、大众(2012年)、福特(2016年)以及马自达(2017年)等等,纷纷在自家的发动机上开始应用这一闭缸技术,从5.8升的V12发动机再到3缸的Ecoboost发动机,都能通过不同的执行方式实现特定发动机工况下的闭缸操作,从而达到降低排放的目的。

  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。

  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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