发动机闭缸技术不省油,三缸变两缸恐是掩耳盗铃

作者:沈浩(编辑:邹勇)
2018-08-08 13:32:53

最近,车企、业界都在狂推3缸发动机,虽然消费者普遍反感,但迫于国内排放政策压力,不少车企还是陆续加入到了3缸阵营。就连国人颇为自豪的自主品牌吉利也表示,将更多的精力放在了3缸发动机的研发上,新推出的领克02 1.5T车型更是全系使用了3缸发动机。

对此,消费者纷纷无奈地调侃,3缸机算什么,有能耐整单缸机!一语成谶,这样的“噩梦”似乎正在到来。日前,福特已通过一种神奇的“闭缸”技术,成功地将3缸机进一步变成了两缸,以达到节油和控制排放的目的。

何为“闭缸”?未来,它是否真的会让发动机变成单缸的?

缸还是那么多,只是部分被断了“粮”

跟3缸机一样,发动机闭缸技术已并不是什么新鲜事物。在“奥迪4.0L V8 TFSI发动机”、“克莱斯勒6.2L V8发动机”,以及“本田3.5升 V6发动机”上都有搭载。本田那款曾经非常受关注的跨界车歌诗图也运用了此项技术。

此外,近几年3缸机玩得特别“6”的通用也曾在其L62 V8发动机上搭载过闭缸技术。而现在,通用又开始在低排量发动机上应用闭缸技术。最具代表的车型应该就是凯迪拉克旗下车型XT4,所搭载的2.0T涡轮增压四缸发动机,就可以实现闭缸功能。

从原理上看,闭缸也并不是什么高深的科技。顾名思义,闭缸就是让部分气缸在特定状况下关闭不工作。因此,闭缸不同于减缸,例如常见的6缸变3缸、4缸变两缸,以及福特“逆天”的3缸变2缸,本质上这些发动机还属于6缸机、4缸机、3缸机,而不同缸数之间的灵活切换才是其最值得称道的地方。

那闭缸效果是如何实现的呢?

目前公认的方式一共有三种:停油,不断气;既停油、又断气;停油、断气,同时废气还要重新送回气缸。这里的油是指喷油,气是指从进气口输进空气。目前,绝大多数车企采用的都是第二种,因为它容易实现且节油效果好。总之,所谓的闭缸其实是给部分气缸“断粮”,从而达到节油的目的。

8缸闭4缸,节油不到20%

理论上看,闭缸技术节油、减排作用应该很明显,至少能达到闭缸一半节油50%的效果。但事实上却是“省缸不省油”,节油效果并不明显。有数据显示,发动机闭缸技术其实只能省5.5%-7.5%的油。另有试验数据表明,8缸闭4缸最高仅仅比全缸状态省不到20%的油。

导致这一现象的原因主要是技术不成熟,机械能耗和热平衡能耗无法有效控制。在机械能耗方面,气缸也并不像想象那样可以随意关闭停止,每一个缸都连接在同一根曲轴上,就像骑自行车时,两脚都踩在脚踏板上,只要一只脚在蹬,另一脚也必须跟着动。

由此可见,被闭掉的缸在被“断粮”并没有停止不运转,而是被处于工作状态中的气缸带动着继续在做活塞运动。在此状态下,正常工作的气缸负担加重,因此会比一般情况下更费油。

此外,“热平衡”问题也是困扰当前闭缸技术发展的一个难点。这里有一个非常贴切的类比:在北方供暖地区,如果有一层的用户冬天“骗暖”不交暖气费,那么上下楼的用户家中的温度就会收到影响,因为一部分热能要被用来维持中间层的温度,以产生热平衡。

同样在发动机上,如果某个气缸不工作,那么相邻正常工作的气缸温度就要被降低,而发动机为了维持正常工作温度,往往就需要消耗更多的燃料以产生更多的热量。因此,“热平衡”问题也是影响闭缸技术节油效果的一方面因素。

当然,闭缸技术还有一大缺点是,只能在跑高速这样的极少数情况下启动,绝大多数场景下还是全缸运行。因此,目前闭缸技术实际上属于用处不大、效果一般的技术。

福特或是在掩人耳目

既然8缸闭4缸也就仅比全缸状态省不到20%的油,那么像福特1.0T这样的小排量3缸发动机,使用闭缸技术更不会有多少效果相比之下,在节油、减排方面,采用直接减少气缸数的3缸机倒是会“喧宾夺主”,效果更好。

在记者看来,福特真正看中的其实就是3缸机,学界、业界现在都已认识到3缸机在节油、减排方面的显著功效。而提出闭缸技术或许是在故意掩人耳目,目的是为了打消消费者对于3缸机的抵触。

从实际推广应用角度看,消费者一直对3缸机的抖动耿耿于怀。而福特提出闭缸技术,将奇数缸转化为消费者易于接受的偶数缸,是想在心理上减少消费者对于其3缸机抖动的疑虑。

可见,福特不但在3缸机的研发上义无反顾,而且在3缸机的推广上也是煞费苦心。或许燃油车终将有一天会被新能源车取代,但从12缸到8缸,再从6缸到4缸、3缸的趋势会继续演变,最后一波机遇将属于这些“顺势而为”的企业。只是不知道闭缸技术那时候会变成什么样。


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