號稱最完美氣門技術 菲亞特Multiair電磁液壓進氣技術詳解

　　為了讓發(fā)動機達到更高的效率，氣門升程可以通過發(fā)動機的進氣需求和不同轉速，進行適時調整。主要有下列幾種不同進氣策略：氣門全開fulllift，進氣門早關IEVC，進氣門晚開LIVO，和同一沖程內多起開啟氣門Mulilift多重升程模式。

從圖上可以清晰的看出，multiair在不同工況下的進氣策略

　　氣門全開Fulllift：全負荷輸出（fullload）的時候，電磁閥會保持關閉的狀態(tài)，氣門每次開啟則會維持在最大開度，從而使發(fā)動機在高速運轉時最大限度提升功率和扭矩。

　　進氣門早關IEVC：電磁閥會在凸輪軸運動周期的末段打開，此時進氣門則在氣門彈簧作用下提前關閉。這樣就能有效減小氣門重疊角，從而避免因廢氣過多瀉入進氣岐管而造成的充氣不足和氣流紊亂。

　　進氣門晚開LIVO：電磁閥也會根據(jù)發(fā)動機所需的進氣量，在凸輪軸開始運動之后關閉，使進氣門推遲開啟，從而改善啟動性能并提高怠速穩(wěn)定性。

　　當發(fā)動機部分負荷的時候，系統(tǒng)會結合進氣門早關IEVC和進氣門晚開LIVO兩項進氣策略，根據(jù)需要調整氣門的打開和關閉時機，從而達到改變氣門正時的目的。合理的進氣門正時還能有效提升發(fā)動機低轉速時的扭矩表現(xiàn)。

　　Mulilift多重升程：Mulilift多重升程模式則是指在一次沖程內多次開啟氣門，從而在負荷極低的情況下增加燃燒室內湍流，顯著提高燃燒效率。這說明電磁液壓控制系統(tǒng)在響應速度上要更優(yōu)于傳統(tǒng)的機械結構，這也是Multiair上獨有的技術。在城市擁堵走走停停的狀態(tài)下，Mulilift多重升程能夠很好的改善燃油經(jīng)濟性。

傳統(tǒng)的節(jié)氣門發(fā)動機會產(chǎn)生泵氣損失，會造成不小的能量損失，影響發(fā)動機效率

Multiair的優(yōu)勢與特點？

　　而multiair最大的特點就是取消了進氣凸輪軸和節(jié)氣門，由氣門直接開啟來控制進入汽缸的空氣量，這個變化帶來的優(yōu)勢顯而易見：取消了進氣凸輪軸，可以精簡缸蓋結構并減輕發(fā)動機自重。而取消了節(jié)氣門之后，大大降低了泵氣損失，并提高了發(fā)動機的響應速度。由于沒有了進氣遲滯的影響，配氣和噴油精確性也會得到相應提升。

　　在這里，我們需要了解一下什么是泵氣損失。首先，我們必須從傳統(tǒng)節(jié)氣門發(fā)動機的原理說起。傳統(tǒng)發(fā)動機上，無論是拉線油門還是電子油門，其控制的都是節(jié)氣門開度。在傳統(tǒng)發(fā)動機上，進氣流程都是空氣首先經(jīng)過空氣濾清器，然后再通過空氣節(jié)流閥（節(jié)氣門）進入進氣管，最后通過打開的氣門進入燃燒室。當發(fā)動機在低負荷運轉或者怠速的時候，節(jié)氣門開度較小，甚至接近閉合的程度，但此時的活塞和氣門并不會停止運轉。這鐘情況下，當活塞動作往下拉，則會從接近關閉的進氣管吸入空氣，這時節(jié)氣門和活塞之間的區(qū)域便會形成真空，此時節(jié)氣門內外的壓強差就會對活塞的動作形成很大的抵抗力，大大消耗能量。在怠速的時候，節(jié)氣門接近閉合，此時造成的能量損失也是最大的。這就是常說的泵氣損失（Pumping loss）。

寶馬的valetronic技術同樣可以使發(fā)動機擁有快速的響應速度

　　節(jié)氣門的這種特質，還會造成另一個問題。因為節(jié)氣門的隔斷，進氣歧管內的會由于活塞的慣性而產(chǎn)生負壓，造成節(jié)氣門內外的氣壓的不平衡。當節(jié)氣門打開時，通過節(jié)氣門的空氣就不能迅速地進入汽缸內，而是有一個反應過程，這個過程直接體現(xiàn)為駕駛感受，就是踩下油門踏板以后，動力響應的遲滯。為解決這個缺陷，最有效的方法加大進氣歧管內的氣壓，讓節(jié)氣門內外的壓強差盡量小。對于一些主打性能的發(fā)動機，設計師會盡可能地將節(jié)氣門設計在離氣門較近的位置，從而降低節(jié)氣門內外的氣壓差，進而提升發(fā)動機的響應速度。由于進氣的遲滯，發(fā)動機的噴油和配氣都很難做到精確的控制，因此發(fā)動機的經(jīng)濟性和效率都會受到影響。

　　而由于Mlutiair的進氣歧管前少了節(jié)氣門這么個攔路虎，氣門和外界空氣之間只剩下空氣濾清器這個阻力，不僅沒有了泵氣損失效應，進氣阻力大大降低，而且由于進氣歧管內與外界基本不存在壓強差，氣門上方可以維持恒定的氣壓，空氣進入燃燒室的速度就不會受到影響，發(fā)動機的響應速度也就得到了大幅的提升。對于渦輪增壓發(fā)動機而言，這個特性更能提升渦輪發(fā)動機的動力響應性。

　　另一方面，電磁控制系統(tǒng)的高速響應也是傳統(tǒng)結構所不能比擬的。因為這個特點，Multiair技術才能實現(xiàn)在一個沖程內多次開閉進氣門的Mulilift多重升程技術，從而使極低負荷下，發(fā)動機同樣可以擁有較高的燃燒效率。

輕量化和小型化也是multiair發(fā)動機的一大優(yōu)勢

　　此外，由于Multiair技術取消了節(jié)氣門，并且只使用一根凸輪軸（針對直列發(fā)動機而言），在發(fā)動機輕量化和小型化方面比傳統(tǒng)DOHC頂置雙凸輪軸發(fā)動機更有優(yōu)勢，其中，使用了Multiair技術的Twin-air雙缸發(fā)動機總質量減輕了20%，并節(jié)省出約25%的發(fā)動機艙空間。而且電磁液壓控制機構結構簡單，工作穩(wěn)定性和傳動效率都優(yōu)于普通的結構，因此大批量生產(chǎn)之后還能有效降低生產(chǎn)成本。

不久的將來，博悅也將會換上動力更強multiair Turbo發(fā)動機

　　在Multiair技術的幫助下，發(fā)動機最大功率和最大扭矩將會得到10%和15%的提升，而油耗則會降低10%，懸浮顆粒和氮氧化物排放則可以減少40%和60%。 這說明，菲亞特有足夠的技術實力開發(fā)出滿足未來歐Ⅵ和歐Ⅶ的排放標準，將二氧化碳排放量維持在120g/100km以內。

　　目前，除了使用在傳統(tǒng)自然吸氣發(fā)動機上，multiair與廢氣渦輪的搭配同樣擁有出色的效果。由于進氣歧管前少了節(jié)氣門的阻隔，因此可以最大限度的發(fā)揮渦輪增壓的效果，其中菲亞特最新的1.4T Multiair Turbo發(fā)動機，最大功率達到了125kw，最大扭矩則達到了250Nm，相比使用了缸內直噴技術的大眾1.4TSI發(fā)動機（96kw和220Nm）優(yōu)勢明顯。未來如果在Multiair的基礎上增加缸內直噴技術，發(fā)動機性能和效率還將提升到一個更高的層次。

multiair的未來之路

　　使用電磁液壓控制的Multiair擁有傳統(tǒng)可變氣門正時技術所沒有的優(yōu)勢，因此未來的發(fā)展?jié)摿Σ蝗菪∫暋Ｊ紫?，Multiair與缸內直噴的結合一定會擦出更耀眼的火花，而通過改進ECU程序，還能開發(fā)出更多的多閥門開啟技術，從而大大降低油耗，此外，渦輪增壓器也會針對Multiair進行進一步優(yōu)化，將渦輪增壓發(fā)揮出更大的威力?？梢韵胂?，新一代multiair發(fā)動機在搭配了缸內直噴，和新型渦輪增壓器之后，將在擁有足夠清潔的排放和足夠經(jīng)濟的油耗的同時，還能帶來更強大的動力配合更快的響應速度，能夠帶來更出色的駕駛樂趣。

　　當然，作為一項標準化的技術，multiair技術未來將會得到更廣泛的運用，除了目前的直列四缸和雙缸發(fā)動機，大排量的V6，V8發(fā)動機也能夠使用此項技術，未來的柴油發(fā)動機也可能會廣泛采用此項技術，從而使得柴油發(fā)動機擁有更高效的動力表現(xiàn)。

菲亞特500和Multiair發(fā)動機預計將會在未來幾年登陸國內

小結：

　　盡管同樣是實現(xiàn)了氣門正時和升程的無級可變，但與寶馬的valetronic和英菲尼迪的VVEL技術相比，使用了電磁液壓控制的Multiair在技術的前瞻性上無疑更勝一籌。而且相比寶馬英菲尼迪這些高端品牌，Multiair技術從一開始就平民化的定位也降低了它推廣的難度。在借力廣汽正式回歸中國市場之后，菲亞特相信正卯足了勁想要大展拳腳，那么Multiair發(fā)動機能否在未來幾年進入國內呢？還是讓我們拭目以待吧。