通常车辆动力性最直接的反映就是发动机排量、最大功率以及最大转矩等性能参数。影响汽车发动机工作效率的两个重要原因,一是配气,二是供油。抛开增压发动机、混合动力不说,如今主流汽车厂家的技术大致分为三派:
1)以日韩车为主导的VVT-i、VTEC、VVT等技术。虽叫法不同,但基本原理都是通过改变进气量以及气门的升程来优化燃料的消耗与动力的输出。
2)以大众汽车为代表的德系车近年来一直推广的FSI技术,将燃料按所需的浓度直接喷入气缸,再经过分层燃烧,以达到发动机更佳的工作效率。
3)然后就是美国派,曾经以大排量、高油耗为荣的美国车在能源日益紧张的今天也不得不做了些妥协,于是关闭部分气缸成了他们的独门秘笈,以克莱斯勒的8缸发动机为例,平稳运转时电脑可以自动关闭4个气缸以节省能耗,而急速超车时8个气缸则共同工作,提供更大动力。
下面要介绍的就是目前几款主流发动机的技术原理。
1)VTEC(可变气门配气相位和气门升程电子控制系统)。由本田汽车开发的VTEC是世界上第一款能同时控制气门开闭时间及升程两种不同情况的气门控制系统,现在已演变成i-VTEC。i-VTEC发动机与普通发动机最大的不同是中低速和高速会用两组不同的气门驱动凸轮,并可通过电子系统自动转换。此外,发动机还可以根据行驶工况自动改变气门的开启时间和提升程度,即改变进气量和排气量,从而达到增大功率、降低油耗的目的。
2)VVT-i(智能可变配气正时系统)。VVT-i是丰田独有的发动机技术,已经十分成熟,近年国产的丰田轿车大都装配了VVT-i系统。与本田汽车的VTEC原理相似,该系统的最大特点是可根据发动机的状态控制进气凸轮轴,通过调整凸轮轴转角对配气正时进行优化,以获得最佳的配气正时,在所有速度范围内提高转矩,并能改善燃油经济性,从而有效提高了汽车性能。
3)CVVT(连续可变的气门正时系统)。韩国的汽车工业一向不是以技术先进闻名,所以所用技术也多是借鉴了德、日等国的经验的,而CVVT正是在VVT-i和i-VTEC的基础上研发而来的。以现代汽车的CVVT发动机为例,它能根据发动机的实际工况随时控制气门的开闭,使燃料燃烧更充分,从而达到提升动力、降低油耗的目的。但是CVVT不会控制气门的升程,也就是说这种发动机只是改变了进、排气的时间。(www.zuozong.com)
4)FSI(缸内直喷分层燃烧技术)。FSI是汽油发动机领域的一项比较新的技术,有些类似于柴油发动机的高压供油技术。它配备了按需控制的燃油供给系统,然后通过一个高压泵提供所需的泵油压力,最后供油系统会在最恰当的时间将汽油直接注入燃烧室。通过对燃烧室内部形状的优化设计,使火花塞周围有较浓的混合气,而其他区域则是较稀的混合气,保证了在顺利点火的情况下尽可能地实现稀薄燃烧,这也是分层燃烧的精髓所在。FSI比同级发动机的动力性会显著提高,而油耗却可以降低15%左右。
5)MDS(可变排量发动机)。克莱斯勒近些年研发的HEMI大功率多缸发动机使用了一项叫MDS系统的技术,这套系统可在4缸和8缸模式间自动转换。这种技术更适合多气缸的发动机使用,在不影响驾驶人追求大排量车型的加速刺激的同时,又有效降低了堵车时的油耗。例如一台常规的8缸发动机在采用了这种技术后,就等于装了两个独立的4缸发动机,可以根据驾驶的需要让一台发动机运行,另一台休息,或者同时工作。
在看过了上面的技术解释后,厂家发布的功率、转矩参数也是衡量一款发动机技术水平的重要依据。在厂家提供的性能参数表中,我们会时常看到对最大功率和最大转矩的介绍,于是有些销售人员就会误导消费者说功率越大,车辆的动力也就越大,其实这种说法是片面的。
例如两辆车的输出功率都是200千瓦,那么其中的运动型轿车肯定可以跑到250公里/小时以上;而另一辆载货汽车也许最高只能跑到120公里/小时,不过它却能拖动50吨重的货物,这里面的核心原因就在于两辆车的发动机转矩不同。简单来说,最大功率表现在高转速,它决定着车子能跑多快,而转矩却不一定在高转速时发挥,但可以决定车辆行驶时的力量,当然也包括了起步时的加速性。
所以在看发动机参数时,要同时参考功率和转矩数值,并留意当发动机处于最大功率、最大转矩时的转速,达到最大转矩时的转速数值越低,加速性也会越好。
【编者提醒】
强劲的动力不仅取决于发动机性能,还与风阻系数有很大关系。研究表明,具有流线形车身的汽车抗风阻性能最好。目前有部分汽车采用了流行、时尚的流线形车身设计,不仅一改传统车型的老套,还有效改善了风阻系数,大大降低空气阻力,提高了车辆的行驶速度,也增强了高速行驶的稳定性。
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