發動機是車子的心臟,每個做功的地方就像是個心房心室,告訴你,在這心房心室裡面有幾個 " 可變 " 技術,它會根據車子不同的行駛狀態,對發動機做出相應改變,以此來變得更加強大。
可變壓縮比
所謂的壓縮比就是活塞處於下止點時氣缸的容積與活塞處於上止點時氣缸的容積之比。目前在市面上的可變壓縮比,算是有 2 種方式,一種是類似於阿特金森 - 奧托雙循環這樣雙循環技術,這種技術相對來說比較簡單,就是通過壓縮沖程時的進氣門延遲時間,來改變缸內氣體被壓縮的程度,它的發動機膨脹比是不變的。
另外一種就是能夠改變發動機物理結構的,通過改變活塞的運動行程來改變壓縮比,薩博當年也玩過這一種,隻不過這技術玩起來相當困難,直到倒閉的那一天,也沒想到能讓薩博 SVC 發動機量產的辦法。目前真正將這種技術量產的,隻有英菲尼迪的那臺 VC-T 2.0T 發動機,這款 VC-T 發動機的壓縮比可在 8:1-14:1 的區間自由調節,它的主要核心發動機內部帶有一套特殊結構的多連桿曲柄連桿機構。
或許很多人會問,可變壓縮比到底有什麼好處呢?這麼來說吧,壓縮比決定瞭汽油機壓縮混合器的壓力,而汽油燃燒的特性也決定瞭缸內混合氣的壓低不能太高。特別是在增壓發動機上,所以要想省油,就得高壓縮比,要想性能強勁,壓縮比就不能太高,不然就會出現非常低的燃燒效率、爆燃等等問題。要是有瞭這種可變比壓縮比就不一樣瞭,在發動機處於低負荷的時候,它能采用一個高的壓縮比,保證瞭燃油經濟性;而當發動機處於高負荷的時候,它能給你提供一個低壓縮比,保證更高的動力輸出。
可變氣缸
可變氣缸就是我們日常所說的閉缸技術,從它的名字,我們就可以猜到瞭,就是讓一部分氣缸停止工作。其實這技術並不算是很高深的科技,在很早之前通用就已經是發明瞭,它的那款 L62 V8 發動機,可以從 8 缸發動機變身 6 缸或 4 缸。而這技術具體的原理就是將需要關閉的氣缸進氣門和排氣門頂住,使其停止進氣和排氣,同時停止噴油和點火就可以瞭,至於怎樣去實現這些技術?這裡就不多說瞭,每一傢車企都有不同的方式,細說的可能要幾天幾夜。而我們要瞭解的是,這閉缸技術究竟是好在哪裡?
其實這技術對於大排量的發動機來說還是挺好的,畢竟在城市道路堵車等情況下,大排量車子的動力就會無用武之地,而且油耗也白白損失瞭。看到這裡,或許有些讀者就會問瞭,要是發動機關閉一半氣缸的話,能省下一半油嗎?答案是不可以的,關閉氣缸以後,活塞並不會和曲軸斷開連接,此時,在做工的氣缸,還要承包起已經閉缸的活塞運動。而且關閉氣缸之後,對發動機的平順性不多不少也有一點影響。不過目前,小編更期待福特那 1.0T 三缸發動機搞的閉缸技術!
可變氣門
現在可變氣門技術已經是比較成熟瞭,尤其是可變氣門正時和可變氣門行程,其中可變氣門正時代表著氣門開啟的時間,可變氣門升程則代表瞭氣門開啟的大小。雖然各個廠商對可變氣門正時技術都有不同的稱呼,但實現的方法都是大同小異,其具體的工作原理就是由 ECU 協調控制,發動機各部位的傳感器實時向 ECU 報告運轉情況。對正時機構進行調整,從而改變氣門的開啟和關閉時間,或提前、或滯後、或保持不變。
相對來說,可變氣門升程技術會比較有難度,每個廠商對這項技術的設計理念和設計手段都有不同,最具代表性的就是本田 i-VTEC、奧迪 AVS、寶馬 Valvetronic、英菲尼迪 VVEL、菲亞特 Multiair、馬勒 CIC。這項技術可以在發動機不同轉速時,做出合適的氣門升程,讓發動機在低速的時候提供充沛的扭矩,高轉速時也能有強勁的動力輸出。
可變進氣歧管
同樣,有一項技術也是能讓發動機低速運轉時,提供充足扭矩,高轉速時提供強勁的動力輸出。它就是可變進氣歧管,顧名思義就是通過改變進氣歧管長度或改變截面積,來改進氣流的流動。大傢或許對改變進氣歧管長度,會比較容易瞭解,比如寶馬的進氣機構中間設計瞭一個轉子來控制進氣歧管的長度通過轉子角度的變化,使進氣氣流進入汽缸的長度連續可變。
而所謂的改變截面積,就是利用管道的截面積越大,流體壓力越小;管道截面積越小,流體壓力越大的物理原理。很模糊?小時候有沒有玩過自來水,要是你把水管前端捏扁,自來水的壓力就變大。所以根據這一原理,廠傢就研發瞭一套這樣的機構,以 4 氣門發動機為例,2 進 2 排設計,其中一進氣管帶有氣閥,這個氣閥是受 ECU 直接控制的,低速時,兩個進氣門隻開一個,這就相當減少瞭一半的截面積,同理,高速的時候 ECU 就會命令閥門打開,兩個進氣同時工作,這就相當於是加大瞭截面積。還有一些雙通道可變進氣歧管、主副通道式可變進氣歧管、無級可變進氣歧管等等,小編在這裡就不一一介紹瞭,各位有興趣的話,可以百度一下。
總結
隨著時間的推移,發動機身上的各種 " 可變 " 技術已經是遍佈瞭各個零件。而作為發動機的心房心室,要是裡面搭配瞭以上四種可變技術的話,無疑會將發動機的動力、經濟性、排放以及平順性提升到一個新的高度。