之前四期與大家交流了有關(guān)改裝車的話題。最近幾期會和大家聊聊有關(guān)動力總成的那些事兒。分別是目前發(fā)動機慣用的優(yōu)秀技術(shù)、變速箱的新技術(shù)和混合動力的相關(guān)技術(shù)話題。今天就先說發(fā)動機吧,當(dāng)然發(fā)動機要是細(xì)說三天三夜也說不完,就先說說主要技術(shù)吧。
渦輪增壓
渦輪增壓(Turbo)是一種利用發(fā)動機廢氣驅(qū)動空氣壓縮機,以提升發(fā)動機動力表現(xiàn)的技術(shù)。最早出現(xiàn)在1905年,由瑞士工程師比希申請了專利,后由SAAB發(fā)揚光大。
渦輪增壓的主要作用就是提高發(fā)動機進氣量,從而提高發(fā)動機的功率和扭矩,讓車子更有勁。一臺發(fā)動機裝上渦輪增壓器后,其動力表現(xiàn)與未裝增壓器時相比可明顯提升。目前渦輪增壓已經(jīng)是市場的主流了,就連日系這類一直以自吸標(biāo)榜的品牌都搭載了渦輪增壓發(fā)動機。
但是搭載渦輪增壓的車子也會有它“傲嬌”的一面,由于渦輪增壓的加入,導(dǎo)致發(fā)動機工作過程中的溫度和壓力明顯升高。因此發(fā)動機中的相關(guān)部件均需要不同程度的加強,機油等級也會與自吸機器略有差別。在保養(yǎng)問題上,大家雖然已經(jīng)不用擔(dān)心更換渦輪的問題,但保養(yǎng)費用還是會略高一些的。
從使用角度,有時我們會發(fā)現(xiàn)長時間高負(fù)荷駕駛渦輪車后,會發(fā)生略顯無力的狀況,不用擔(dān)心,這不是發(fā)動機出現(xiàn)問題。而是長時間運轉(zhuǎn)后,發(fā)動機內(nèi)部各零件溫度較高,渦輪更是“紅得發(fā)紫”,這樣的情況下,影響了進氣效率,因此車子會略感無力。
缸內(nèi)直噴
燃料進入發(fā)動機的方式可以分成幾個時代:化油器→單點電噴→多點電噴→缸內(nèi)直噴→混合噴射。其中缸內(nèi)直噴是近幾年流行的燃料供給技術(shù)。
為什么要用直噴?首先說一下好處:直噴可以將發(fā)動機的燃料效率普遍提升20%。開發(fā)直噴技術(shù)的最初想法是由于在大多數(shù)的情況下,發(fā)動機的空燃比可以調(diào)節(jié)到比用化學(xué)計算法得出的14.7:1更稀薄的狀態(tài),而不會對發(fā)動機性能造成負(fù)面的影響。然而實際上稀薄混合氣很難點燃,而且還會隨之產(chǎn)生相應(yīng)的排放物,其主要成分是氮氧化物(NOX)。
采用直噴后,燃油以細(xì)微滴狀的薄霧方式進入汽缸。這也就意味著當(dāng)油霧滴吸收熱量變?yōu)榭扇颊羝麜r,實際上對發(fā)動機的汽缸起到了冷卻的作用。這種冷卻作用降低了發(fā)動機對辛烷的需要,所以其壓縮比可以有所增加。而且正如柴油機一樣,采用較高壓縮比可提高燃效。
采用直噴技術(shù)的另一優(yōu)點是它能夠加快油氣混合氣體的燃燒速度,這使得直噴發(fā)動機和傳統(tǒng)的化油器噴射發(fā)動機相比,可以很好地適應(yīng)廢氣再循環(huán)工藝。當(dāng)然,事物總有兩面性,直噴技術(shù)也不例外。直噴技術(shù)的大規(guī)模使用,實際上使得氮氧化物和碳顆粒的排放更為明顯(尤其在低速時)。這其實和霧霾的確是有一些關(guān)系的。因此目前很多車企推出了低速電噴、高速直噴的雙噴射發(fā)動機以解決這一問題。
可變氣門升程
傳統(tǒng)汽油發(fā)動機的氣門升程是固定的。也就是凸輪軸的凸輪型線只有一種。這就造成了該升程不可能使發(fā)動機在高速區(qū)和低速區(qū)都得到良好響應(yīng)。傳統(tǒng)汽油機發(fā)動機的氣門升程——凸輪型線設(shè)計是對發(fā)動機在全工況下的平衡性選擇。其結(jié)果是發(fā)動機既得不到最佳的高速效率,也得不到最佳的低速扭矩。但得到了全工況下最平衡的性能。
以VTEC舉例來說。在VTEC發(fā)動機上,我們能在一根凸輪軸上看到兩組凸輪,它們會讓氣門產(chǎn)生不同的氣門持續(xù)開啟時間和氣門行程。其中一組在低于4500rpm時工作,另一組在高轉(zhuǎn)速下工作。很明顯,這樣的設(shè)計不能實現(xiàn)連續(xù)的可變配氣——在4500rpm以下,VTEC發(fā)動機與普通發(fā)動機一樣,表現(xiàn)平常。但一旦突破4500rpm,VTEC發(fā)動機的動力就會爆發(fā)出來,產(chǎn)生強大的后段加速度,給人后勁十足的感覺。
可變氣門升程這項技術(shù)并不是本田專有的,很多廠商都有只是名字,技術(shù)手段不一樣而已,但最終都是殊途同歸。例如奧迪的AVS、寶馬Valvetronic、英菲尼迪VVEL、菲亞特Multiair等。