若柴油機也能"斷缸" 將會節約大量燃油
2015-05-11 17:20:22類型:轉載來源:奔馳卡車駕駛學院作者:

● 什么是“斷缸”
斷缸技術也稱為可變排量技術,是指發動機在部分負荷下運行時,通過相關機構切斷部分氣缸的燃油供給、點火和進排氣,停止其工作,使剩余工作氣缸負荷率增大,以提高效率,降低燃油消耗。

要是說該項技術的起源,那可以追溯到1916年,那時人們就已經意識到這項技術可以有效提高燃油經濟性,但由于那個年代汽油的價格還很低廉,這一課題的發展則暫時處于停滯階段,直到1970年能源危機后,才開始被各大廠商所應用。

美國的福特、德國的奔馳,都曾在70年代開始使用斷缸技術,但由于技術問題,基本僅限于V8發動機之上。而到了80年代末,日本廠商也開始應用此技術,并有效解決了平順積極震動等問題,更多的在V6發動機上采用該技術。
● 如何實現“斷缸”技術
在發動機還僅僅采用化油器機械供油的時代,這項技術還較難實現,但隨著電噴技術的普及,斷缸相對來說就容易的多。工程師們首先將發動機氣缸分為常工作和間歇工作兩部分,低負荷時使間歇工作的一組氣缸停止運行,而加大常工作氣缸的負荷率,使之保持在中、大負荷經濟油耗區運轉,達到機油的目的。

從實際情況來看,實現斷缸的方法有三種,1:僅僅停止供油,2:停止氣門運動和斷油,3:斷油的同時引入工作缸的廢氣到不做功的氣缸內。

第一種方法在電噴發動機上最容易實現,但考慮到發動機與三元催化的匹配、發動機熱負荷的均勻性、氣流造成的熱損失和節油的效果燈因素,導致其不是最佳方案。
而第三種方法的節油效果較好,結構也不復雜,發動機的進排氣系統不作改動,通過單獨的管路與控制閥組成的系統吧工作缸廢氣引入不做功的氣缸,可以使發動機斷缸的氣缸保持在一定的溫度,熱負荷基本保持平衡,從而實現發動機快速回復到全缸大負荷做功的工況。

相比之下,第二種方法的節油效果最好,停閥結構相對復雜,關閉進排氣門與打開進排氣門相比,后者節流損失大,氣門密封面容易被污物粘附,使密封面遭到破壞。從實用情況看,目前主要采用的方案是關閉進排氣門和切斷燃油噴射,采用這種方法,發動機停缸后可以和三元催化正常匹配,尾氣排放也更容易控制,是目前的主流斷缸方式。
● 斷缸面臨的問題
斷缸技術在V6、V8發動機上應用的主要原因還是它們的平衡性較高,相比之下,直列4缸發動機的震動和平順性都要差一些,以至于不太容易實現該技術。

電磁驅動氣門的應用能夠增大汽油機設計與控制的自由度與優化空間,有著提高汽油機性能的巨大潛力。每個氣缸的進、排氣門開啟和關閉時刻都可獨立控制與調節,為停缸控制方案的實施提供了重要的硬件條件。
但隨著科技的進步,大眾已經開始嘗試在直列4缸發動機上使用該技術,并配合渦輪增壓和缸內直噴技術,使旗下的1.4T、1.2T發動機更節油。
● 結語:
在正常平路上40噸的總重車輛以80公里速度行駛時,需要發動機的功率僅僅為120Kw,180馬力,剩下的功率并沒有發揮出來,所以這個階段完全可以考慮使用“斷缸”技術,而從歐5到歐六,甚至以后更嚴格的排放法規,或許這是減排的新思路,歡迎大家探討。
標簽: 柴油機 節油 新能源
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