[汽車之家 發(fā)動機技術] 在北京車展上,觀致展出了與科尼賽克聯(lián)手打造的沒有凸輪軸的1.6T發(fā)動機模型樣機——QAMFREE,究竟在舍去凸輪軸之后這臺發(fā)動機有怎么樣的表現(xiàn),下面這些圖和文字將繼續(xù)介紹這臺發(fā)動機,以及它那些驚嘆的數(shù)據(jù)和一些擔心。
為了讓您更容易理解“無凸輪軸”發(fā)動機的原理,請先觀看下面視頻
去除復雜 更加精密
如前文《深度:觀致與科尼賽克向凸輪軸說再見?》所講,這套系統(tǒng)的精髓所在就是這一套電控氣門,它在系統(tǒng)程序的控制下,可以自由的控制每一個氣門的開啟,從而舍去了凸輪軸、正時鏈條等一系列復雜的配氣系統(tǒng)部件,同時也擺脫了這些“傳統(tǒng)”配氣部件對氣缸進氣的“束縛”。
如果說,之前的機械式配氣系統(tǒng)是汽車的工業(yè)化時代,那么采用全電控的執(zhí)行機構,就相當于從工業(yè)化時代向數(shù)字化時代的轉(zhuǎn)變。在這種轉(zhuǎn)變中,它給這臺普通發(fā)動機帶來前所未有的改變,無論從性能上,還是發(fā)展?jié)摿Α?/p>
★ 這項技術的優(yōu)點
1.精確控制每一個氣門 帶來強勁動力
可以改變氣門的開啟時間和大小沒有什么了不起的,現(xiàn)在發(fā)動機上可變氣門和升程技術都可以做到這點,但是要往更深一層,獨立且精確的控制每一個氣門的開啟時間、大小,才是所有難度所在,而這也是這套系統(tǒng)解決的問題。
“傳統(tǒng)”的氣門正時升程都是在不斷對凸輪軸進行升級而來的,從本田i-VTEC、奧迪AVS到寶馬Valvetronic都是如此,他們都無法規(guī)避一件事,就是多氣缸共用一根凸輪軸,這難免會在每個氣缸的優(yōu)化上遇到瓶頸,從而只是“最優(yōu)策略或一般均衡”,而并非完美方案。
但是在觀致這臺發(fā)動機上,凸輪軸沒有了,取而代之的一套電子控制模塊和一組可以自由控制的氣門系統(tǒng),因此,理論上每一個氣缸的進排氣策略都能在不同的工況下,達到最理想的狀態(tài)。
科尼賽克先生將原來的系統(tǒng)比喻成用手掌在桌子上打拍子,而現(xiàn)在是用手指在彈鋼琴,不僅擁有變化無窮的音節(jié),還能一直使用“延長音踏板”,演奏出各種“風格”的樂曲,可見“QAMFREE”對氣門的控制是之前不能相提并論的。
我們都知道,單位時間內(nèi)氣缸的進氣量,是影響發(fā)動機實質(zhì)動力表現(xiàn)的重要因素之一,所以,科尼塞克先生向我們介紹了這臺發(fā)動機動力表現(xiàn)相比之前有了幅度驚人的提升。
將原廠動力提升45%,原廠扭矩提升47%,與此同時,油耗降低15%。僅從數(shù)據(jù)來看,這是一套“革命性”的系統(tǒng),它把動力與油耗這對生死冤家在沒有混動系統(tǒng)的幫助下,和諧的放在了同一個屋檐下。
2.體積更小、重量更輕。
這臺發(fā)動機最直觀的特點就是小巧,如果您環(huán)顧整個車展,這臺發(fā)動機應該是同排量中體積最小的。由于沒有了“傳統(tǒng)”的配氣系統(tǒng),這臺發(fā)動機相比原來輕了25kg,也使得高度和長度分別降低了70mm和50mm。
這些帶來最直接的好處就是能夠讓車子擁有比之前更好的操控性能,車頭的重量減輕,而且重心還更低,這是多少賽車改裝車夢寐以求的東西。
但是,由于氣門系統(tǒng)需要空氣來推動,所以這臺發(fā)動機加裝一個獨立的空氣壓縮機,為氣門提供動力來源。是在做了諸多減法之后,又不得不做了一個加法。
3.輕松擁有閉缸技術
在需要的時候關閉發(fā)動機當中的一兩個氣缸,以達到節(jié)省燃油的目的,是為很多大排量多缸發(fā)動機都擁有的技術。而這在可以隨意關閉一個氣缸的“QAMFREE”面前簡直是小菜一碟。
但是,這也引發(fā)了一個問題“這臺發(fā)動機需要閉缸技術嗎?”閉缸技術一般都沿用在大排量多汽缸的發(fā)動機上,例如之前科尼賽克測試的V8發(fā)動機,在怠速時僅兩氣缸工作、擁堵時使用四個氣缸,已達到節(jié)油的目的,而在急加速時,八氣缸全開以保證動力。
但是在四缸發(fā)動機使用這項技術時,不免顯得有些雞肋。雙缸怠速不如發(fā)動機啟停技術來的直接,而擁堵時,關閉其中的幾個氣缸又不可避免的帶來明顯的抖動。所以,在這臺發(fā)動機上,閉缸技術也只能是個沒有太大用處的的隱藏功能了。
4.維修更容易
傳統(tǒng)的配氣系統(tǒng)如果發(fā)生損壞,維修時必須將鏈條、凸輪軸等所有的部件拆下來,然后才能完成維修更換。而QAMFREE系統(tǒng)則只需要將控制器取下,直接更換壞掉的氣門組件就可以完成維修,在時間和成本上都有著不小的優(yōu)勢。
★ 擔心:看起來很美,但仍需時間檢驗
每個氣門模塊是由兩個氣路和一個油路來控制的,氣路負責將其氣門打開至相應的位置,而油路決定著氣門打開的時長。
由于這些“管路”都是十分精細的,這就對流通于中間的油液和氣的純凈度有著非常高的要求,拋開氣路不談,如果油液不純凈,那么就會很容易對油路造成堵塞,從而造成模塊的損壞。
還有,這套系統(tǒng)中有大量的電子元器件,這些部件對環(huán)境是極為細膩、敏感的,而缸蓋的又是熱量較為集中的地方,這些熱量對勢必會這些精密的電子元件產(chǎn)生一些影響。雖然,科尼賽克已經(jīng)做了55000km的測試,但是這對于量產(chǎn)的標準來說還遠遠不夠,
寫在最后:
將原廠動力提升45%、扭矩提升47%、油耗降低15%、重量減輕25kg、體積縮小,這一連串的數(shù)據(jù),讓這臺發(fā)動機在賬面上面看起來真的很美,但是較短的測試里程,以及猶如“小白鼠”一樣的現(xiàn)狀,不禁讓人們對它未來的可靠性產(chǎn)生疑問。
此外,一輛汽車的動力總成中,不僅要有漂亮數(shù)據(jù)的發(fā)動機,還要有能最大發(fā)揮發(fā)動機效能的變速箱,而在觀致身上,對于變速箱的標定好像是一個不小的難題,起碼在觀致5身上看起來是這樣的(點擊查看觀致5評測文章)。
而這項技術能不能扭轉(zhuǎn)觀致汽車略顯慘淡的銷售業(yè)績,恐怕連觀致自己也會打一個大大的問號。技術說明會上,科尼賽克方面也指出了這項技術在初期的成本并不便宜,而這些都是觀致需要面對的問題,如果觀致真的使用了這項技術,那么效果真的只能靠時間來檢驗了。(文/汽車之家 郭楓)
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