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干貨必看!全球53種汽車發動機技術匯總(五)

發布時間:2017-03-09 | 來源:汽車工藝師 | 作者:

 

  VCM

  (可變汽缸管理系統) 本田VCM可變汽缸管理系統技術,在V6 i-VTEC發動機上使用的VCM系統是首次應用在非混合動力的雅閣車型上,新一代的VCM系統能夠在三缸、四缸和全六缸工作模式間切換,而以前只能在三缸與四缸工作模式間切換。(歡迎關注《汽車工藝師》 auto1950 ) VCM系統能夠讓新雅閣在起步、加速或爬坡等任何需要大功率輸出的情況下保證全部六個汽缸投入工作。而在中速巡航和低發動機負荷工況下,僅運轉一個汽缸組,即三個汽缸,后排汽缸組停止工作。在中等加速、高速巡航和緩坡行駛時,發動機將會用4個汽缸來運轉,即前排汽缸組的左側和中間汽缸正常工作,后排汽缸組的右側和中間汽缸正常工作。 全新的3.5升V6發動機,采用了本田最先進的VCM可變氣缸管理技術。 auto1950 汽車工藝師,非常值得關注的微信公眾號。VCM系統能夠在3缸、4缸和全6缸工作模式間自動切換,在車輛起步、加速或爬坡等任何需要大功率輸出的情況下,全部6個氣缸投入工作;在中速巡航和低發動機負荷工況下,系統僅運轉一個氣缸組,即3個氣缸;在中等加速、高速巡航和緩坡行駛時,發動機將會用4個氣缸來運轉,從而大大降低了燃油消耗。這款3.5L V6不但是迄今為止動力最強勁的本田發動機,其油耗還比上代雅閣3.0車型降低了7%。

  反置式發動機

  福克斯的 duratec-he反置式鋁合金發動機,采用全鋁合金材質鑄造,反置式設計,最大功率可達104kw,最大扭矩可達180n·m(2.0l發動機)[1],配 合vis(variable intake system)可變慣性進氣裝置、塑鋼等長進氣歧管,展現出加速敏捷、運轉平順、高效能進氣效果與低噪音低油耗的優勢動力水平。

  水平對置發動機

  發動機活塞平均分布在曲軸兩側,在水平方向上左右運動。使發動機的整體高度降低、長度縮短、整車的重心降低,車輛行駛更加平穩,發動機安裝在整車的中心線上,兩側活塞產生的力矩相互抵消,大大降低車輛在行駛中的振動,便發動機轉速得到很大提升,減少噪音。

  i-DSI

  (稀薄燃燒技術) i-DSI就是雙火花塞點火,它可以提高燃燒效率。通過提高發動機內混合氣的空燃比,讓混合氣在空燃比大于理論空燃比數值的狀態下燃燒。比較少見的缸外稀薄燃燒技術,雖然沒有缸內直噴先進,但是相對于直噴發動機而言成本低廉。

  GDI

  (汽油直噴發動機) 三菱的GDI發動機通過稀薄燃燒技術,讓燃料消耗減少20%-35%,讓二氧化碳排放減少20%,而輸出功率則比普通的同排量發動機10%。缸內直噴技術是稀薄燃燒技術的一個分支。與普通發動機最大的不同之處就在于它的直接噴射系統。其實缸內直噴并不是什么新鮮技術,在很多年以前,許多柴油發動機就采用了這種技術設計,而將它運用在汽油發動機上,才屬于幾年的事情。缸內直噴技術有兩大好處: 1、發動機能在火花塞點火之前把汽油直接噴射到高壓的燃燒室,同時在ECU的精確控制下,使混合氣體分層燃燒。這種技術可以讓靠近火花塞處的混合氣相對較濃,遠離火花塞的混合氣相對較稀,從而更有效的實現“稀薄”點火和分層燃燒。 2、由于汽油是直接被噴射到汽缸內的,與傳動的缸外噴射相比,混合氣體不需要經過節氣閥,因此能減小節氣閥對混合氣體產生的氣阻。

  MPi

  (缸外噴射發動機) 其燃料是被噴射到進氣管當中的。為了讓汽油被噴射到進氣管以后有足夠的時間跟空氣混合,噴油器需要與氣門隔著一段距離,待汽油與空氣在這段空間充分混合以后,再被引入到汽缸當中燃燒。對于這種傳統的設計,如果將汽油直接噴射到汽缸內,勢必會造成空氣與汽油沒有足夠的時間混合,這種沒有混合的氣體,顯然是不能滿足發動機點火需求的。缸內直噴發動機首先要解決的就是這個問題。

  IDE

  (直噴發動機) IDE仍然采用了空氣和燃油稀薄混合,但同時加大了EGR閥廢氣循環量。EGR是Exhaust Gas Recirculation的縮寫,翻譯成中文就是廢氣再循環的意思。這項技術可以減小燃油消耗量,并且有效的降低燃燒溫度——這一點,就是它有效解決GDI發動機排放問題的根源。

  眾所周知,空氣主要是由氮氣、氧氣、二氧化碳以及一些其他惰性氣體組成的。其中占比例最大的氮氣是一種非常穩定的氣體,通常情況下很難被氧氣直接氧化。但是如果處在高溫高壓的情況下,平時十分穩定的氮氣則很容易與氧氣發生反應,從而生成十分有害的氮氧化物。普通的發動機,包括上面提到的GDI發動機,在其正常工作時,氣缸內的工作環境正好是處于高溫高壓狀態,這樣一來,空氣和燃油混合的混合氣體燃燒以后很容易生成氮氧化物。這對于缸內直噴的發動機來說,問題尤為突出。

  由于缸內直噴發動機的壓縮比通常會設計得比較高,缸內壓力比普通發動機更大,從而更容易產生氮氧化物。我們都知道柴油發動機排放的氮氧化物通常會比汽油發動機高出許多,主要也就是因為柴油發動機的壓縮比高的緣故。在無法降低壓力的情況下(因為高壓縮比是提高發動機效率的必要手段),要減小氮氧化物的排放只能是通過降低氣缸內的燃燒溫度。

  IDE發動機的EGR廢氣再循環系統,就是通過把一部分排出氣缸的廢氣再次引入到進氣管內跟新鮮的空氣和燃油混合燃燒,來降低燃燒室的溫度的。我們知道,燃燒完的廢氣是不能再燃燒的,這些廢氣被引入到氣缸內以后,會占據一部分氣缸內的有效體積,這個效果相當于降低了發動機的排量,這樣自然能有效降低燃燒溫度,同時排放的廢氣自然就降低了。

  i-VCT

  (吸入式可變正時凸輪發動機) i-VCT,也叫可變進氣凸輪正時系統,可使用發動機在2000rpm至5000rpm的轉速區間輸出90%以上的扭矩,保證了發動機性能連續性。VVT—i,可變配氣正時系統,偏重低轉速時的特性,但實際上豐田的VVT—i在低于2000rpm時扭力并不豐厚,低轉速高擋行車更有扭力不足的感覺。這是因為VVT—i的運作并不能覆蓋低轉速的范圍,只能靠擋位的配合。而豐田的排擋太注重行駛的平順,也就導致了整合車的行駛并沒有任何激情可言。但起步加速階段的沖力不錯,這也是特意調校用來滿足城市駕駛的特點。 全新第三代福特蒙迪歐所搭載的DURATEC-HE2.3直列四缸16氣門雙頂置凸輪軸鋁合金發動機,就是采用i-VCT可變進氣凸輪正時等先進技術,排放達到歐IV標準。較之同級別產品,在低速時更為省油,在高速時動力輸出更為充沛。

  SIDI

  (智能直噴發動機) 凱迪拉克SIDI發動機匯集了缸內智能直噴、D-VVT電子可變雙氣門正時以及最新的ECM發動機管理模塊。 SIDI雙模直噴發動機的結構進行了大幅度調整,相比原先噴入進氣歧管的方式,SIDI發動機將多點噴射供油系統替換成可變氣門缸內直噴系統,這是將噴油嘴植入汽缸內,通過高壓將燃油霧化噴入汽缸內,并混合空氣進行點燃,從而實現缸內稀薄燃燒,由此提升了發動機效率。同時還具備優秀的燃油經濟性和更低的尾氣排放。另外,缸內直噴技術由于允許更高的壓縮比(SIDI的壓縮比高達11.1:1),能夠大大減少缸內爆震情況,減少發動機的震動。以上的這些優勢都能使發動機的壽命相比普通電噴發動機長了許多。 綜合以上特點,SIDI雙模直噴發動機與同排量的多點噴射供油發動機相比最大功率可以提升15%左右,最大扭矩能夠提升8%左右,同時還能有3%以上的省油效率。

  ETCS-i+ACIS

  (智能正時可變氣門控制及智能電子節氣門控制系統) 雷克薩斯SC430搭載4.3升32氣門的V8發動機,配備了智能正時可變氣門控制系統(VVT-i)及智能電子節氣門控制系統(ETCS-i),動力源源不斷。其最受世人傾羨的,是車身敞篷的專門設計。

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