汽車發(fā)動機可變氣缸

1、發(fā)動機節(jié)能技術(shù) 可變氣缸排量技術(shù) 1.什么是可變氣缸技術(shù) 即在中低負荷情況下使部分氣缸停止工作，增加工作氣缸的負荷率，使之工作點落入低燃油消耗率和低排放工作區(qū)內(nèi)，從而改善車輛的經(jīng)濟性和排放性能；當需要大功率時則讓全部氣缸工作，又不影響發(fā)動機的動力性。2.為什么要可變氣缸 汽車為了獲得良好的動力性，在設計上往往具有較大的功率儲備。當車輛在市區(qū)或下坡道路上個行駛時，一般只需要最大功率的20-40%，此時發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性較差，同時廢氣排放中的有害成分含量較高。 后備功率大，發(fā)動機功率利用率小，燃油經(jīng)濟性差3.發(fā)展現(xiàn)狀通用最早應用可變氣缸技術(shù)豪華轎車通常都采有V6、V8、V10甚至V12的多氣缸大排

2、量引擎，尤其是以美國、德國和英國這些國家盛產(chǎn)。但日常行駛，大多數(shù)情況下并不需要大功率的輸出，大排量多氣缸就顯得有點浪費。1980年代，美國通用在第二代凱迪拉Seville(賽威)，采用了全新鑄鋁缸蓋的HT-4100 V8引擎，這副引擎成為世界上第一副可變汽缸技術(shù)(VDE)引擎，在不需要大功率的輸出時，可以控制關(guān)閉一半氣缸，以減少燃油的消耗。雖然可變氣缸技術(shù)理論上非常吸引人，但受限于當時的計算機技術(shù)落后，一些引擎還要采用機械的方式來控制，通常會產(chǎn)生較大噪音，同時這個過程也很不穩(wěn)定，偶爾會被卡死在一種狀態(tài)下而無法調(diào)節(jié)。于是，這種可變氣缸技術(shù)被擱置。隨著計算機技術(shù)的高速發(fā)展，現(xiàn)在的車載電腦芯片每秒可

3、達2000次的運算速度。2005年上海通用推出別克君越3.0V6，頂級版就搭載了一副AFM V6 3.0L引擎，AFM譯為“智能燃油管理系統(tǒng)”，這副引擎的亮點就是采用先進的DOD (Displacement on Demand)可變排量控制技術(shù)。當引擎負荷較小時，DOD會發(fā)出指令關(guān)閉其中的3個氣缸，以達到省油的目的。君越的DOD技術(shù)不僅可以節(jié)省最高達8%的油耗，而且氣缸切換時非常平順，完全沒有震動，駕駛者已經(jīng)感覺不到 。2009年奇瑞也研制了自己的DOD技術(shù)并通過國家驗收，但還沒有量產(chǎn)。本田VCM技術(shù)更進一步，傳統(tǒng)的可變氣缸技術(shù)只是應用于V8、V12等多氣缸引擎，而且一般只能關(guān)閉雙數(shù)的氣缸。但

4、本田開發(fā)了的VCM技術(shù)，可通過關(guān)閉個別氣缸的方法，使到3.5L V6引擎可在3、4、6缸之間變化，使得引擎排量也能在1.75-3.5L之間變化，從而大大節(jié)省燃油另外，大眾針對1.4TSI四缸發(fā)動機推出了可變氣缸技術(shù)，發(fā)動機會在低速行駛中關(guān)閉兩個氣缸，僅用兩個氣缸工作 。大眾的這項技術(shù)，是首個應用于4缸發(fā)動機的可變氣缸技術(shù)。當載貨或者需要較少時，該技術(shù)會關(guān)閉兩個氣缸，當搭配啟停技術(shù)后，可以降低百公里0.6升的油耗。 目前汽車廠商中大規(guī)模使用該技術(shù)的主要有2家，分別的本田的VCM系統(tǒng)和克萊斯勒的MDS系統(tǒng)4.應用 Honda accord，crosstour (歌詩圖 )3.5V6 克萊斯勒 he

5、mi5.7V8Honda accord VCM VCM（variable cylinder management） Accord 采用了i-VTEC可變氣缸管理系統(tǒng)。 使到3.5L V6引擎可在3、4、6缸之間變化，使得引擎排量也能在1.75-3.5L之間變化。 節(jié)省燃油8%。工作模式3種 中速巡航和低發(fā)動機負荷工況下 3缸 車輛起步、加速或爬坡等任何需要大功率輸出的情況下 6缸 中等加速、高速巡航和緩坡行駛時 4缸工作原理VCM通過VTEC系統(tǒng)關(guān)閉進、排氣門，以中止特定氣缸的工作，與此同時，由動力傳動系控制模塊切斷這些氣缸的燃油供給。 非工作缸的火花塞會繼續(xù)點火，以盡量降低火花塞的溫度損失，

6、防止氣缸重新投入工作時因不完全燃燒造成火花塞油污。 VCM系統(tǒng)對節(jié)氣門開度、車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、自動變速箱檔位選擇及其它因素進行監(jiān)測，以針對各種工作狀態(tài)確定適宜的氣缸啟用方案 VCM技術(shù)的核心是通過一套油壓裝置來驅(qū)動鏈接的氣門搖臂的斷開或結(jié)合來實現(xiàn)的。類似杠桿原理，沒有支點將無法工作，油壓專職驅(qū)動了搖臂的支點，使它停止驅(qū)動氣門，也就停止了相應氣缸的工作?？巳R斯勒 hemi MDS MDS （multi displacement system） OHV的結(jié)構(gòu)，凸輪軸布滿了凸輪 由于結(jié)構(gòu)限制，不像Honda的VCM發(fā)動機那樣設計比較復雜的副搖臂和液壓控制的連接機構(gòu) Hemi發(fā)動機的氣門是由凸輪軸-挺

7、柱-推桿-氣門搖臂這些機構(gòu)的串聯(lián)動作來驅(qū)動的 任何一個環(huán)節(jié)如果能夠中斷便能夠?qū)崿F(xiàn)關(guān)閉氣門的設想 Hemi 發(fā)動機的凸輪軸與氣門挺柱機構(gòu)核心部件可以內(nèi)部滑動的氣門推桿原理：推桿內(nèi)部裝有彈簧以及卡銷，一個液壓裝置可以控制卡銷是否將內(nèi)外筒鎖死。鎖死時內(nèi)外套筒形成一個整體來驅(qū)動氣門使氣缸正常工作；當卡銷收回內(nèi)部套筒里面時內(nèi)外兩個套筒獨立活動，從而失去對氣門的驅(qū)動力，氣缸停止工作。挺柱里面有獨立的滑塊與氣門推桿相連，滑塊下方有一個可以定位的卡銷，卡銷可以使滑塊與挺柱成為一體，推動氣門推桿，或者使滑塊活動，使挺柱無法推動氣門推桿。在發(fā)動機中設計了獨特的油道，依靠潤滑系統(tǒng)中的潤滑油提供液壓推動卡銷（電磁閥控制），卡銷本身帶有回位彈簧，當液壓消失時便能夠自動回位。在發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)時，卡銷將卡住滑塊使之不能上下自由移動，挺柱直接推