Tula斷缸技術(shù)顯著(zhù)提高發(fā)動(dòng)機效能

你是否駕駛過(guò)單缸運轉,或者七個(gè)氣缸工作的車(chē)輛呢?體驗過(guò)的車(chē)友都會(huì )對僅有單數氣缸運轉的發(fā)動(dòng)機產(chǎn)生濃厚的興趣。一項源于2008年名為T(mén)ula技術(shù)的科技創(chuàng )新為排量5.3升的GMC Yukon車(chē)型帶來(lái)了一款全新發(fā)動(dòng)機,該發(fā)動(dòng)機采用了斷缸技術(shù),使得發(fā)動(dòng)機在運轉過(guò)程中,真正工作的氣缸數可以自助調整。發(fā)動(dòng)機裝配了一款享有專(zhuān)利認證的控制器,幫助及時(shí)關(guān)閉和打開(kāi)每一個(gè)單獨的氣缸;發(fā)動(dòng)機曲柄每旋轉90度,控制器判斷需要點(diǎn)燃哪些氣缸中的燃油混合氣,以便滿(mǎn)足駕駛員對動(dòng)力扭矩的需求,同時(shí)避免讓人感到不適的動(dòng)力系統和車(chē)身抖動(dòng);控制器還控制著(zhù)同一氣缸兩次引燃之間的時(shí)間間隔,目的在于有效地防止氣缸體溫度出現大幅度下降。發(fā)動(dòng)機斷缸技術(shù)的基本原理聽(tīng)起來(lái)較為簡(jiǎn)單,但是如果沒(méi)有近期加工工藝水平的提升,這種想法還是難以轉化成實(shí)用產(chǎn)品。
在EPA(美國環(huán)境保護署)城市工況下,Tula發(fā)動(dòng)機正常運轉的氣缸平均數為2.4個(gè),公路工況下2.5到4個(gè)不等,相比于傳統的全時(shí)八缸運轉發(fā)動(dòng)機,采用斷缸技術(shù)的發(fā)動(dòng)機效能提升了15%到18%。因為少量氣缸正常運轉時(shí)節氣門(mén)的開(kāi)度會(huì )增大,另外不工作的氣缸充當了空氣彈簧的作用,所以斷缸技術(shù)大幅降低了泵氣損失。斷缸技術(shù)給人留下更深刻印象的要數研發(fā)制造成本,因為相關(guān)硬件已經(jīng)非常成熟實(shí)用,對該系統進(jìn)行提升花費的錢(qián)財要遠低于柴油電能混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機的研發(fā)投入。
當那些試駕過(guò)搭載斷缸技術(shù)發(fā)動(dòng)機汽車(chē)的車(chē)友看到每個(gè)氣缸運轉狀態(tài)圖譜后,都會(huì )對發(fā)動(dòng)機在絕大多數工況下各氣缸之間的平滑過(guò)渡感到震驚。整套系統在變速箱處于一檔以及發(fā)動(dòng)機轉速低于900轉/分鐘的時(shí)候不會(huì )發(fā)揮作用,因為這些狀況下缺少驅動(dòng)該系統的機油壓力;轉速超過(guò)3800轉/分鐘時(shí),節氣門(mén)已經(jīng)完全打開(kāi),很難從中節省燃油,因此斷缸系統也不會(huì )工作。
當車(chē)輛穩定在
傳統的座式發(fā)動(dòng)機支架得到保留,而變矩器和傳動(dòng)裝置受到專(zhuān)利的保護,Tula控制器無(wú)權對其進(jìn)行改造,所以通過(guò)增加變矩器滑轉和強制變速箱降檔減少車(chē)身震動(dòng)以及進(jìn)一步節省燃油的做法不被允許,導致了Tula發(fā)動(dòng)機沒(méi)有對進(jìn)氣共振和噪音消除采用任何改進(jìn)措施,這也引來(lái)了試駕車(chē)友們的陣陣微詞。除此之外,Tula發(fā)動(dòng)機還有一個(gè)很有意思的特征:車(chē)輛滑行時(shí),發(fā)動(dòng)機的所有氣缸停止工作,因此無(wú)法實(shí)現發(fā)動(dòng)機制動(dòng)。
應用Tula技術(shù)后,燃油節省最明顯的是八缸發(fā)動(dòng)機,仿真結果顯示
從現在的狀況看來(lái),對所有搭載V8發(fā)動(dòng)機的皮卡和SUV采用Tula斷缸技術(shù)可能是一個(gè)不錯的選擇。
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