通用研制停缸技术 可快速降低油耗

2015-09-21 20:27:38来源: 互联网

    通用汽车预计将在五年内推出一种更先进的快速停缸系统,该系统将让发动机迎来革命性的升级,未来可以根据气缸实际需要完成内燃机点火操作。

    采用动态跳转点火(DSF)技术后,类似GMC Yukon Denali这款搭载V-8发动机的SUV在高速行驶状态下,只需两个气缸便能完成发动机点火并能平稳地实现巡航。这也使燃油经济性提升了21%,二氧化碳排放也明显降低。

    美国硅谷软件公司Tula Technology负责开发设计DSF技术的算法,而通用和德尔福则已对Tula Technology进行投资,并与该公司共同开发该项技术来将其引入汽车市场。

    德尔福CTO表示,采用DSF技术的首批车型有望在2020年上路。

工作原理

    传统的停缸系统通常按照一下方式运行:V-8发动机关闭四个气缸,V-6发动机则关闭两至三个气缸。而DSF可以让所有气缸保持工作状态,且在任意时间连续不断地针对每个气缸做出动态点火决定。此举也能让给发动机保持合理的工作温度以及运行的平稳。

    另一个主要区别在于发动机油门系统的管理方式:汽油发动机在节气门体处采用一个蝶阀来调节进入进气歧管的气流量。蝶阀所处位置通常是封闭的,这也使得发动机需要做更多的功来完成吸气操作。而DSF能够保持节气门完全打开,通过改变气缸数目来控制发动机的功率。

    当发动机需要更高的功率输出和更大的扭矩,也就意味着踩油门踏板更费力,还需要更高比例的气缸点火。DSF技术类似于通过软件功能来实现可变排量。

    一辆搭载V-8发动机的SUV在高速行驶时仅需约30马力来实现平稳巡航,在这种情况下,DSF技术采取的是关闭6个气缸操作。按照美国环保署的测试标准,其燃油经济性提升了21%。

    工程师在一辆搭载6.2升V-8发动机的GMC Yukon Denali上展示了DSF技术。当该车处于怠速状态时,一旦采取加速操作,其发动机八个气缸正常工作,车辆也正常运行;一旦驾驶员的脚从油门踏板上抬起 时,点火气缸数目便开始下降。当保持在65英里/小时的车速时,只有两个气缸工作,不过产生多余的噪声或振动,当驾驶员追求动力需要提速时,另外六个气缸 便被激活,丝毫没有迟滞现象或其它负面影响。

改进升级

    DSF适用于所有类型和尺寸的汽油发动机、顶置凸轮轴或推杆,无论是水平对置V型或内联L型布局发动机,并且也可以兼容四缸甚至更多气缸发动机。

    DSF还采用了多种已被开发出的停缸技术硬件装置。例如,通用配备燃油主动管理系统的发动机上,气缸通过切断燃油流向气门挺杆来实现停缸。在传统16气门V-8发动机上,只有8个气门配有特定的挺杆以允许断缸。而采用DSF技术的发动机,16个气门均需要特定的气门挺杆。

    工程师早前曾总结了DSF技术的两点优势:第一,通过消除泵气损失和优化燃烧来提升燃油经济性。每个发动机转速都会对应一个最佳热效率值,最小化泵 气损失可以提高节流型发动机的动力载荷。在燃烧过程中,发动机燃烧系统可能会得到优化以适应车辆运行状况。因此,一旦进气门/排气门调节合理,不活动的气 缸便不会向发动机泵送空气,从而使三元催化剂技术充分地发挥作用。

    第二,有效的控制振动和噪声。在常规发动机节流操作中,激发光谱与发动机转速息息相关,振动幅度也由节流决定。利用DSF技术可以改变车辆动力总成的扭矩,从而以灵活而系统的方式解决噪声、振动和声振粗糙度(NVH)问题。

关键字:技术  油耗

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2015/0921/article_11484.html
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