节流泵送损失
其实发动机闭缸技术早就有了,并不算高科技。最早用于大排量多缸发动机,如V6V8等。这种大排量发动机通常耗油较多。以前油价便宜没关系,后来全球油价上涨,导致大排量车开始烧汽油。
顾名思义,闭缸技术就是让部分气缸关闭,不在特定状态下工作。所以关缸和减缸是不一样的,比如常见的六缸变三缸,四缸变两缸,福特的三缸变两缸。这些发动机本质上还是属于六缸、四缸G和三缸发动机,只是在不同的缸数之间。灵活切换是气缸关闭技术最值得称道的地方。发动机闭缸技术主要有三种实现方式。
第一种方式是断油断气,停止缸内喷油,但进气门仍正常工作。理论上这种方式可以省油,相当于给气缸断粮。但了解内燃机的朋友可能都知道,汽车在低功耗时,比如堵车时,行驶缓慢,处于轻踩油门的状态。此时汽车的油门只是微开,但活塞向下移动,企图从接近关闭的进气管中吸出空气。这时候节气门和活塞之间会形成真空,形成很大的阻力,消耗很多能量。这是泵气的损失。因为这种阻力,停油气的方式并不能降低多少油耗,或者说效果不是很理想,所以慢慢被放弃了。
后来有了第二种方式,停油停气,防止活塞真空吸油造成的能量损失,进一步降低油耗和排放。这种方式也是目前的主流方式,这种技术多用于采用闭缸技术的汽车。
现在有第三种方式,就是停流停气,把高温废气送回气缸。据说这是为了保持汽缸之间的热平衡。当气缸不工作时,温度会下降,发动机为了保持最佳工作温度会消耗更多的能量。理论上来说,闭缸技术对节油减排的效果应该是非常明显的。比如八缸改成四缸,理论上应该可以实现50%的节油,但实际上并不省油。
根据实验数据,八缸和四缸的最大节油量与全缸相比只有不到20%。造成这种现象的主要原因是技术不成熟,不能有效控制机械能耗和热量平衡。无论哪种换缸技术,气缸的曲轴都不会停止运动。就像骑自行车,一只脚会用力蹬,另一只脚即使不用力也会跟着动。时间久了,两只脚还是会酸。
而且臂缸技术最大的缺点就是只能在高速运行这种罕见的情况下启动,大部分场景下还是全钢运行,所以目前的闭缸技术其实用处不大,效果也比较一般。更多的只是车企的噱头。比如福特在三缸发动机上应用闭缸技术,可以把三缸变成两缸,但实际上实用性真的很低,更多的只是为了吸引消费者的眼球。