詳解汽車(chē)可變氣缸技術(shù) 將浪費(fèi)降到最低

眾所周知，一臺(tái)汽車(chē)是由很多個(gè)零部件所組成，而那所謂的三大機(jī)構(gòu)五大系統(tǒng)則是最為核心的部件。但對(duì)于一位不是十分了解汽車(chē)的普通人而言，當(dāng)你問(wèn)到他汽車(chē)最核心的部位是什么時(shí)，我想他肯定不假思索的就會(huì)回答你是發(fā)動(dòng)機(jī)。不錯(cuò)，對(duì)于每一款車(chē)型來(lái)說(shuō)，發(fā)動(dòng)機(jī)確實(shí)都是一個(gè)十分重要的部件，因?yàn)闆](méi)有了它汽車(chē)就如同人沒(méi)有了心臟一樣，沒(méi)有心臟的人會(huì)死亡，沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車(chē)則生不如死。

也正是由于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)有著很強(qiáng)的重要性，所以很多廠家在發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)上下了大力氣，無(wú)論是各項(xiàng)新技術(shù)還是對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)材料的改變，他們無(wú)疑是想通過(guò)自己的努力來(lái)讓發(fā)動(dòng)機(jī)在最少能源消耗的情況下釋放出來(lái)最大的動(dòng)能。

早期對(duì)于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)我們熟知的無(wú)非是那幾個(gè)不同叫法的可變氣門(mén)正時(shí)和可變氣門(mén)升程技術(shù)；后來(lái)渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的更多使用才讓我們進(jìn)一步得了解到雙渦流等技術(shù)；之后，伴隨著直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的出現(xiàn)，缸內(nèi)直噴、分層燃燒等技術(shù)也成為了當(dāng)時(shí)的熱門(mén)話題。

伴隨著石油的逐漸短缺，最大限度的降低油耗成為每一款燃?xì)鈾C(jī)車(chē)不得不面對(duì)的問(wèn)題。小排量車(chē)型需要，大排量車(chē)型更需要，所以廠家也開(kāi)始在越來(lái)越多的大排量車(chē)型身上使用各種各樣的發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)。

V型六缸發(fā)動(dòng)機(jī)

對(duì)于大排量發(fā)動(dòng)機(jī)而言，它們無(wú)法回避的一個(gè)問(wèn)題就是由于排量的增大，導(dǎo)致其發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸數(shù)勢(shì)必有所增加，V6，V8，甚至是W12，這些都是大排量車(chē)型所習(xí)慣采用的發(fā)動(dòng)機(jī)布局。大排量發(fā)動(dòng)機(jī)最大的好處就是其可以擁有十分充足的動(dòng)力儲(chǔ)備，較小排量發(fā)動(dòng)機(jī)而言，它所能提供的動(dòng)力輸出會(huì)更好，但同時(shí)也有一個(gè)問(wèn)題，就是在擁有姣好動(dòng)力的同時(shí)，車(chē)輛的燃油經(jīng)濟(jì)性也會(huì)有著明顯的降低，這對(duì)看似不可調(diào)和的矛盾應(yīng)該如何解決呢？

V型八缸發(fā)動(dòng)機(jī)

上世紀(jì)90年代，作為汽車(chē)鼻祖的梅賽德斯-奔馳在旗下的S500車(chē)型上將這一對(duì)矛盾解決了，工程師們采用可變汽缸技術(shù)來(lái)保證大排量多缸數(shù)車(chē)型的燃油經(jīng)濟(jì)性。在奔馳之后，本田、寶馬、克萊斯勒等廠商也隨機(jī)推出了配有可變汽缸技術(shù)的車(chē)型，可變氣缸技術(shù)一般適用于多氣缸大排量車(chē)型，如V6、V8、V12發(fā)動(dòng)機(jī)，因?yàn)槿粘Ｐ旭偅蠖鄶?shù)情況下并不需要大功率的輸出，所以大排量多汽缸就顯得有點(diǎn)浪費(fèi)，于是可變汽缸技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它可以在不需要大功率的輸出時(shí)，控制關(guān)閉一部分汽缸，以減少燃油的消耗。

W型12缸發(fā)動(dòng)機(jī)

與各大廠家對(duì)可變氣門(mén)技術(shù)有著不同的叫法一樣，在可變汽缸技術(shù)上各大廠家也有著不同的叫法，但技術(shù)的核心基本相同，都是在汽車(chē)高速行駛時(shí)，通過(guò)電子系統(tǒng)將發(fā)動(dòng)機(jī)的部分汽缸關(guān)閉，已達(dá)到節(jié)油的效果。

大眾的可變汽缸技術(shù)：

在這里之所以說(shuō)到大眾的可變汽缸技術(shù)并不是因?yàn)樗瞥龅亩嘣?，也不是因?yàn)樗卸嗝吹南冗M(jìn)，而是因?yàn)閷?duì)于大眾的這套名為ACT主動(dòng)氣缸管理系統(tǒng)的技術(shù)是可變汽缸技術(shù)首次被使用在小排量車(chē)型上。

ACT主動(dòng)氣缸管理系統(tǒng)是大眾第一次使用在EA211系列這樣的小排量發(fā)動(dòng)機(jī)上，在之前這套系統(tǒng)僅用于大型八缸或十二缸發(fā)動(dòng)機(jī)上。該系統(tǒng)可在發(fā)動(dòng)機(jī)中低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下關(guān)閉第二缸和第三缸，因此能夠?qū)W盟行駛循環(huán)的百公里油耗降低0.4升左右。在第三檔或第四檔以50公里/小時(shí)的速度勻速行駛時(shí)，其百公里節(jié)油量可達(dá)1升。即使在第五檔以70公里/小時(shí)的速度行駛，該系統(tǒng)也可將百公里油耗降低0.7升。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在1250轉(zhuǎn)/分到4000轉(zhuǎn)/分之間、即扭矩輸出在25牛米到100牛米左右時(shí)，ACT主動(dòng)氣缸管理系統(tǒng)就會(huì)啟動(dòng)。這一轉(zhuǎn)速和扭矩范圍十分寬泛，幾乎涵蓋了歐洲行駛循環(huán)下近70%的駕駛狀態(tài)。而當(dāng)駕駛員踩下油門(mén)踏板時(shí)，兩個(gè)氣缸就會(huì)悄然重啟。該系統(tǒng)十分高效，且絲毫不影響發(fā)動(dòng)機(jī)的平順運(yùn)轉(zhuǎn)：即使只用兩個(gè)氣缸，這款平衡性極佳的1.4升TSI也能像四缸同時(shí)工作一樣，安靜運(yùn)轉(zhuǎn)，而且震動(dòng)也很小。所有機(jī)械切換動(dòng)作在凸輪軸旋轉(zhuǎn)半周的時(shí)間內(nèi)即可完成，也就是只需13毫秒到36毫秒之間，具體時(shí)間視發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速而定。由于該系統(tǒng)支持對(duì)點(diǎn)火和節(jié)流閥的干預(yù)，所以汽缸開(kāi)關(guān)切換過(guò)渡十分流暢。

值得一提的是，借助油門(mén)踏板傳感器和智能監(jiān)測(cè)軟件，該系統(tǒng)可探測(cè)出不規(guī)律的駕駛狀態(tài)：例如在車(chē)流中穿行或在鄉(xiāng)村道路上高速行駛。在這種情況下，汽缸關(guān)閉功能將被禁用。駕駛員可從車(chē)速表和轉(zhuǎn)速表之間的多功能顯示器上得知汽車(chē)當(dāng)前是兩缸運(yùn)行還是四缸運(yùn)行。

為了進(jìn)一步降低排放和油耗，并提高發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速下的扭矩輸出，EA211全系發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣凸輪軸都設(shè)計(jì)成可以在50度曲柄角范圍內(nèi)調(diào)節(jié)；發(fā)動(dòng)機(jī)中增設(shè)了排氣凸輪軸調(diào)節(jié)器。凸輪軸調(diào)節(jié)器可調(diào)節(jié)到理想的控制時(shí)間，從而確保汽車(chē)能夠在低轉(zhuǎn)速下實(shí)現(xiàn)更順暢的響應(yīng)，同時(shí)還能提升高轉(zhuǎn)速下的扭矩。

總結(jié)：

無(wú)論是早期的奔馳、寶馬還是現(xiàn)在的本田、克萊斯勒和大眾，他們使用可變汽缸技術(shù)的原因就是為了要最大化的降低車(chē)輛的油耗。

雖然相比之下，大排量多缸數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)在使用可變汽缸技術(shù)時(shí)的效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于小排量車(chē)型，但對(duì)于環(huán)境保護(hù)和節(jié)能減排來(lái)說(shuō)，無(wú)論多少，只要肯做就好。更何況當(dāng)車(chē)輛在巡航時(shí)，除了支持它巡航的動(dòng)力外，其他的動(dòng)力輸出完全屬于浪費(fèi)，毛主席教育我們“浪費(fèi)是極大的犯罪”，所以我們要將浪費(fèi)降到最低。