解析大眾1.4T發(fā)動(dòng)機閉缸技術(shù) 振動(dòng)是難題

大眾在此次日內瓦車(chē)展上公布了一款更加經(jīng)濟節能的車(chē)型——POLO BlueGT，而它最大的亮點(diǎn)就是搭載了一臺擁有閉缸技術(shù)的1.4T發(fā)動(dòng)機。

該車(chē)使用了基于大眾橫置模塊化MQB平臺而全新研發(fā)的代號為EA211的1.4T渦輪增壓發(fā)動(dòng)機，與目前大眾普遍使用的代號為EA111的1.4T發(fā)動(dòng)機不同的是，它采用了全鋁的缸體，因此整機的重量會(huì )更小，最為重要的是，技術(shù)人員在此基礎上加入了一套ACT主動(dòng)氣缸管理系統，可以在一定條件下關(guān)閉兩個(gè)氣缸而只由另外兩個(gè)氣缸運行。

● 依靠奧迪的AVS系統來(lái)實(shí)現閉缸

閉缸技術(shù)其實(shí)算不上一個(gè)很新鮮的玩意，在奧迪、克萊斯勒、本田的車(chē)型上都擁有此技術(shù)，但是目前它主要應用在缸數較多的V6和V8發(fā)動(dòng)機上，而此次將其下放到一臺4缸小排量發(fā)動(dòng)機上則尚屬首次。

大眾的這臺擁有閉缸技術(shù)的1.4T發(fā)動(dòng)機應該說(shuō)很好的借鑒了奧迪的AVS可變氣門(mén)升程技術(shù)，這套AVS系統簡(jiǎn)單的說(shuō)就是通過(guò)切換兩個(gè)不同角度的凸輪而實(shí)現針對不同工況下對氣門(mén)升程和正時(shí)的改變。閉缸系統只需要將AVS系統中的高角度凸輪更換成沒(méi)有升程的凸輪即可，而在奧迪V8 4.0TFSI上已經(jīng)應用了此項閉缸技術(shù)。

● 雙缸運行下會(huì )導致振動(dòng)和溫度分布不均等問(wèn)題

但是當把這項技術(shù)植入到一臺四缸發(fā)動(dòng)機后，一個(gè)很棘手的問(wèn)題也就隨之而來(lái)了——振動(dòng)。在中低負荷時(shí)，系統會(huì )自動(dòng)關(guān)閉2、3缸的進(jìn)、排氣門(mén)，只有1、4缸在推動(dòng)曲軸旋轉。根據四缸機1-3-4-2的做功順序，在只有兩個(gè)氣缸工作的情況下，發(fā)動(dòng)機的做功間隔角達到了360度，再加上1、4缸工作時(shí)是同上同下的，這必然會(huì )導致發(fā)動(dòng)機產(chǎn)生較大幅度的振動(dòng)，從而影響舒適性。

中間的2、3缸停止了做功，也就不會(huì )再產(chǎn)生熱量，此時(shí)只由機體兩端的1、4缸繼續工作，這樣又導致缸體的溫度分布不均，如何應對由此問(wèn)題產(chǎn)生的缸體變形等一系列問(wèn)題也是擺在技術(shù)人員面前的一道難題。

這臺1.4T發(fā)動(dòng)機最大功率140馬力，同時(shí)配備stop-start、能量回收技術(shù)。搭載在POLO BlueGT上0-100公里的加速時(shí)間不到8秒。大眾針對諸多國家道路行駛狀況的調查，確定了一個(gè)最優(yōu)的關(guān)閉氣缸的時(shí)刻，即在發(fā)動(dòng)機1250-4000rpm以及扭矩在25-100N·m的條件下啟動(dòng)這套閉缸系統。當駕駛者踩下油門(mén)踏板時(shí)，關(guān)閉的2個(gè)氣缸將在13-36毫秒內迅速恢復工作，該系統可以智能檢測車(chē)輛所處的交通環(huán)境以及擁堵情況，智能禁用關(guān)閉氣缸的功能。駕駛員可從儀表盤(pán)的多功能顯示器上得知汽車(chē)當前是兩缸運行還是四缸運行。

● 油耗并不會(huì )降低一半

關(guān)閉2、3缸以后，可以使POLO BlueGT的百公里綜合油耗降低0.4L左右，在第三檔或第四檔以50km/h的速度勻速行駛時(shí)，其百公里節油量可達1L。在以五檔70km/h的速度行駛時(shí)，該系統也可將百公里油耗降低0.7L?？梢钥吹?，雖然關(guān)閉了一半的氣缸，但是油耗并不會(huì )降低一半。這是因為不做功的2、3缸依然要隨著(zhù)曲軸繼續往復運動(dòng)，消耗了一部分能量，同時(shí)相對復雜的用車(chē)環(huán)境也導致了發(fā)動(dòng)機不可能經(jīng)常工作在最具經(jīng)濟性的區間內。

總結：

大眾是首次將閉缸技術(shù)應用在一臺4缸發(fā)動(dòng)機上，之前也鮮有其它廠(chǎng)家涉足，如果能把振動(dòng)等一系列問(wèn)題很好的加以解決，該項技術(shù)還是具有很廣闊的應用前景的。在混合動(dòng)力系統還難以大規模普及的今日，此項技術(shù)的成功應用也說(shuō)明人們在挖掘傳統內燃機的節能潛力上又向前邁出了一步。