发动机这么辛苦，车企们还想尽办法让它少吃多干？！

发动机这么辛苦，车企们还想尽办法让它少吃多干？！ 原创 车业杂谈 2019-04-03 10:32:53


如今新能源汽车发展迅猛，且不说近几年涌现出来的造车新势力，2019年推出新能源车型的合资车企也不在少数。为了让我们的环境变得更好，使用清洁能源确实是值得推崇的方式，但在现阶段，节约化石能源也是一个值得肯定的办法。今天我们就来聊聊，各大车企对于“节能”都做了哪些努力。
丰田-VVT-i
都说“车到山前必有路，有路必有丰田车”，丰田的汽车之所以畅销全球，与其经济耐用的特点分不开。丰田在早期的拿手技术就是VVT-i（Variable Valve Timing-intelligent），即智能可变气门正时系统。


大家都知道发动机是通过燃烧产生的热能转换为机械能，但是不同工况下，需要的热能是不同的。丰田VVT-i技术，就是通过调整凸轮轴转角对进气时机进行优化，以获得最佳的配气正时。也就是说低负荷状态下，让发动机少吃，少干活；高负荷状态下，让发动机发动机多吃多干活。后来还进化出DVVT-i，即同时调整进气门和排气门的正时系统。
如今其实很多车企都采用了类似技术，只不过因为丰田是较早采用该技术的车企，所以省油的口碑传得更广。而且如何获得最佳的配气正时是个经验活，丰田这个老字辈当然更为更为出色。
大众-分层燃烧
说完“世界的丰田”，我们再来聊聊“中国的大众”。作为德国元首与保时捷博士共同创建的汽车品牌，大众汽车的初衷就是提供给普通大众消费，那么燃油经济性自然不能少。
大众早期推出的特有技术是FSI（Fuel Stratified Injection），即燃油分层喷射。学过初中化学的应该都知道，氧气越多，燃料燃烧越充分，但是空气并不是纯氧，空气与气化燃料的比例大到一定程度则无法点燃。大众采用的方式是活塞在下止点时喷少量油，形成稀薄的油气混合气；当活塞压缩至上止点时，再喷一次油，使火花塞附近出现浓度较高的混合气。然后利用较浓的混合气去引燃气缸内的稀薄混合气，从而实现用更少的燃油达到同样的燃烧效果。


后来大众又在此基础上研发出了“TSI”，即增加了涡轮增压技术，而在奥迪车型上，“T”也有“Twincharger”的意思，即“涡轮增压+机械增压”双增压。不过遗憾的是，分层燃烧会产生较多的氮氧化物，需要对三元催化装置进行升级才能满足排放要求，而且该技术对油品（不是标号）要求较高，所以国内的大众汽车并没有应用分层燃烧技术。
本田-i-VTEC
本田为什么被人们称为“买发动机送车”？这要得益于其优秀的发动机技术，当然，低端车型的隔音问题或许也有点关系。本田最早打出“自吸王”的名号，靠的就是VTEC（Variable Valve Timing and Lift Electronic Control）技术，即可变气门正时及升程控制系统。前部分是不是看着跟丰田的技术很像？确实，在低功耗时，VTEC发动机与丰田的VVT-i发动机类似，都是智能控制气门正时，从而降低能耗。


但是本田的VTEC发动机还多了一个气门升程控制，即通过卡销切换成高角度凸轮，从而增加气门的升程，提高高负荷状态下的进气量。所以搭载VTEC发动机的汽车，会存在“平时驾驶”与“战时激烈驾驶”两种状态。但是并不是所有人都喜欢突然迸发出来的“爆点”，所以本田在VETC基础上加入了“可连续性”变化的正时与重叠角的设计，实现更平顺的动力输出，这就是i-VTEC。
马自达-SPCCI
说到省油，自然不能少了既有颜值，又有内涵的文艺技术宅——马自达。除了对转子发动机的锲而不舍，马自达另一项值得称道的地方就是创驰蓝天技术。


为提高内燃机的燃烧效率，马自达走的是稀薄燃烧的方向。虽然切入点与大众相同，但实现方式却完全不一样。马自达采用的是类似柴油发动机压燃的方式，通过压缩油气混合气使缸内温度升高，从而燃烧。但是汽油比柴油更加活跃，压强低了，可能活塞到上止点都不会燃烧；而压强高了，则可能活塞行进到半程就开始燃烧。所以马自达又引入了火花塞控制点火时机，从而提高燃油的燃烧效率，这种技术就叫SPCCI（SPark Controlled Compression Ignition），即“火花控制压燃点火”技术。
日产-可变压缩比
日产汽车给国人的印象就是大沙发，但别忘了，它以前的广告词可是“技术日产”！其20年磨一剑推出的VC-TURBO发动机，令“技术日产”的名号变得实至名归。这台发动机的压缩比可以从8：1到14：1之间自由切换，它究竟有什么秘密呢？


丰田和本田的气门正时控制系统，是为了车辆在不同工况下都能达到最优燃效；马自达的SPCCI是通过高压缩比来提高燃效，日产则结合了双方的优点。VC-TURBO发动机是在活塞与曲轴之间多增加了一套多连杆机构，通过电机调整来改变活塞在气缸中下止点的位置，从而改变发动机的压缩比。低负载情况下，发动机以14：1的高压缩比运行，实现更低的油耗；高负载时，发动机以8：1的低压缩比运行，从而迸发出更强劲的动力。
通用-智能变缸
美系车给人的印象往往是“肌肉车”、“大马力”、“高油耗”等等，但其实不缺油的美国人，也没停止过对内燃机节能的探索。比如通用的第八代Ecotec发动机，就采用了智能变缸技术。四匹马带着马车跑，就要吃四份草料，有时候只让两匹马跑，是不是需要的草料就少了？


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通用的这套“Tripower”可变气门管理技术其实有点类似于本田的VTEC，通过不同角度的凸轮轴来控制气门。不过通用是采用了三段式滑动凸轮轴，来实现对气门的智能多级化控制。比如在高速巡航状态下，就给其中两个气缸采用无升程的凸轮，这样气门就处于关闭状态，且这两个缸不再喷油，从而实现燃油经济性的提高。
因为活塞连杆都在同一根曲轴上，即便不做功也会上下移动，损失机械能，所以油耗并不会直接下降50%。就像上文提到的马车，即便两匹马并没有拉车，但它们的绳子还栓在马车上，要跟着跑还是会有能量损耗。不过搭载了智能变缸技术的美系车，终于可以跟“油老虎”的称号说拜拜了。
写在最后：内燃机省油，不外乎两个方面，一是提升燃油的燃烧效率；二是调整不同工况下的燃油消耗。虽然汽车开始向新能源方向转变了，但这些车企在内燃机“节能”方面做的努力，是值得我们学习和肯定的。

  

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很多天不上线，一上线就看到这么给力的帖子！