解析大眾1.4T發(fā)動機閉缸技術(shù) 振動是難題

大眾在此次日內(nèi)瓦車展上公布了一款更加經(jīng)濟節(jié)能的車型——POLO BlueGT，而它最大的亮點就是搭載了一臺擁有閉缸技術(shù)的1.4T發(fā)動機。

該車使用了基于大眾橫置模塊化MQB平臺而全新研發(fā)的代號為EA211的1.4T渦輪增壓發(fā)動機，與目前大眾普遍使用的代號為EA111的1.4T發(fā)動機不同的是，它采用了全鋁的缸體，因此整機的重量會更小，最為重要的是，技術(shù)人員在此基礎(chǔ)上加入了一套ACT主動氣缸管理系統(tǒng)，可以在一定條件下關(guān)閉兩個氣缸而只由另外兩個氣缸運行。

● 依靠奧迪的AVS系統(tǒng)來實現(xiàn)閉缸

閉缸技術(shù)其實算不上一個很新鮮的玩意，在奧迪、克萊斯勒、本田的車型上都擁有此技術(shù)，但是目前它主要應用在缸數(shù)較多的V6和V8發(fā)動機上，而此次將其下放到一臺4缸小排量發(fā)動機上則尚屬首次。

大眾的這臺擁有閉缸技術(shù)的1.4T發(fā)動機應該說很好的借鑒了奧迪的AVS可變氣門升程技術(shù)，這套AVS系統(tǒng)簡單的說就是通過切換兩個不同角度的凸輪而實現(xiàn)針對不同工況下對氣門升程和正時的改變。閉缸系統(tǒng)只需要將AVS系統(tǒng)中的高角度凸輪更換成沒有升程的凸輪即可，而在奧迪V8 4.0TFSI上已經(jīng)應用了此項閉缸技術(shù)。

● 雙缸運行下會導致振動和溫度分布不均等問題

但是當把這項技術(shù)植入到一臺四缸發(fā)動機后，一個很棘手的問題也就隨之而來了——振動。在中低負荷時，系統(tǒng)會自動關(guān)閉2、3缸的進、排氣門，只有1、4缸在推動曲軸旋轉(zhuǎn)。根據(jù)四缸機1-3-4-2的做功順序，在只有兩個氣缸工作的情況下，發(fā)動機的做功間隔角達到了360度，再加上1、4缸工作時是同上同下的，這必然會導致發(fā)動機產(chǎn)生較大幅度的振動，從而影響舒適性。

中間的2、3缸停止了做功，也就不會再產(chǎn)生熱量，此時只由機體兩端的1、4缸繼續(xù)工作，這樣又導致缸體的溫度分布不均，如何應對由此問題產(chǎn)生的缸體變形等一系列問題也是擺在技術(shù)人員面前的一道難題。

這臺1.4T發(fā)動機最大功率140馬力，同時配備stop-start、能量回收技術(shù)。搭載在POLO BlueGT上0-100公里的加速時間不到8秒。大眾針對諸多國家道路行駛狀況的調(diào)查，確定了一個最優(yōu)的關(guān)閉氣缸的時刻，即在發(fā)動機1250-4000rpm以及扭矩在25-100N·m的條件下啟動這套閉缸系統(tǒng)。當駕駛者踩下油門踏板時，關(guān)閉的2個氣缸將在13-36毫秒內(nèi)迅速恢復工作，該系統(tǒng)可以智能檢測車輛所處的交通環(huán)境以及擁堵情況，智能禁用關(guān)閉氣缸的功能。駕駛員可從儀表盤的多功能顯示器上得知汽車當前是兩缸運行還是四缸運行。

● 油耗并不會降低一半

關(guān)閉2、3缸以后，可以使POLO BlueGT的百公里綜合油耗降低0.4L左右，在第三檔或第四檔以50km/h的速度勻速行駛時，其百公里節(jié)油量可達1L。在以五檔70km/h的速度行駛時，該系統(tǒng)也可將百公里油耗降低0.7L?？梢钥吹?，雖然關(guān)閉了一半的氣缸，但是油耗并不會降低一半。這是因為不做功的2、3缸依然要隨著曲軸繼續(xù)往復運動，消耗了一部分能量，同時相對復雜的用車環(huán)境也導致了發(fā)動機不可能經(jīng)常工作在最具經(jīng)濟性的區(qū)間內(nèi)。

總結(jié)：

大眾是首次將閉缸技術(shù)應用在一臺4缸發(fā)動機上，之前也鮮有其它廠家涉足，如果能把振動等一系列問題很好的加以解決，該項技術(shù)還是具有很廣闊的應用前景的。在混合動力系統(tǒng)還難以大規(guī)模普及的今日，此項技術(shù)的成功應用也說明人們在挖掘傳統(tǒng)內(nèi)燃機的節(jié)能潛力上又向前邁出了一步。