内燃机

用车小百科聊一聊你不知道的内燃机黑科

发布时间:2022/7/11 20:34:11   
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在年,奥托完成了具有划时代意义的作品——四冲程内燃机,截至今天四冲程内燃机已经走过了年的岁月,但它仍作为地球上大部分交通工具的主要动力来源。进入20世纪之后环境问题越来越突出,内燃机的污染排放问题越来越受到人们重视,大量以电驱动的新能源车型的涌现也在不断挑战车用内燃机的地位,但以电力驱动的新能源车型仍存在目前无法解决的短板,而内燃机为了捍卫自己的地位也从未停止脚步,今天买车君就和大家聊一聊内燃机为了解决排放、动力、油耗等问题应用的黑科技。

车用内燃机为了解决自身的问题所采用的技术可以分为几个方向,分别是给发动机“减负”、轻量化和提高燃烧效率。

“减负”和轻量化的区别

发动机作为汽车动力的来源,它的动力不仅要驱动汽车行驶还有很大一部分用来维持自身运转(带动循环水泵、机油泵、散热风扇、凸轮轴等部件转动),在维持发动机原有动力水平的情况下,减轻其因自身运转所消耗的动力,对发动机本身来说也是一种变相的动力提升。

轻量化是指减轻发动机自身的重量,例如,同样的发动机用铁和铝两种不同的材料打造,最后本身重量肯定不同,在维持发动机性能不变的情况下,采用更轻、强度更高的材料打造可以减小发动机在整个车身重量中的占比同时,对发动机本身的性能提升也有很大帮助。

电子化零部件的应用

发动机运转的负担主要有散热风扇、循环水泵、凸轮轴、涡轮等几个部件。

硅油离合器风扇

电子风扇

很多老式车辆、硬派越野车、重型柴油车的发动机散热风扇采用硅油风扇,风扇直接通过硅油离合器与发动机曲轴端连接,这无疑会消耗发动机的动力。现在的车辆多采用电子风扇,通过蓄电池内的电机来驱动风扇,这样发动机的负担就减轻了。

宝马的电动水泵

同理,车辆的循环水泵也是由发动机带动的,在宝马的很多车型中都采用了电机驱动的电子水泵,不仅可以节省发动机动力,还可以实现对水量流速的智能调节,不再受发动机的转速影响,和电子水泵类似的还有电子机油泵。

发动机配气机构中的凸轮轴是由发动机带动正时链条驱动的,现在很多厂家推出了无凸轮轴技术,不但减轻了发动机的负载,还降低了发动机整体质量。

菲亚特的MultiAir技术,取消进气端凸轮轴,采用电控液压系统来控制气门的开闭。

柯尼塞格和观致合作开发的无凸轮轴技术,取消了进排气两侧的凸轮轴,采用电控油压控制,可以大幅度减少发动机的动力损耗,提高发动机有用功所占的比例,还能降低油耗。

电子涡轮技术在全新的奔驰S上采用了废气涡轮+电子涡轮串联的组合,电子涡轮在发动机低转速时可以为发动机强制增压,当排气量足够推动废气涡轮时转为废气涡轮工作,当车辆急加速的时候,二者同时工作,基本可以做到动力无延迟。

电子涡轮

电子涡轮和传统的废气涡轮相比不用废气推动,不会增大发动机的排气阻力,在发动机的中高转速中能更好的燃烧,同时也减少了因排气阻力增大带来的泵气功损失。此外,电子涡轮在重量上相比于传统的废气涡轮也要轻不少。

发动机轻量化材料的应用

发动机的重量在整车重量中占比很大,如果采用全铝材料来打造发动机,在其他条件都不变的情况下,与铁质材料发动机相比重量会轻很多,此外,发动机一般在车身前部,过重的重量压在前轴之上,会造成前后轴之间重量分配不均衡进而会影响操控。

连杆曲轴等高速运转的部件质量越轻,运转的惯性就越小,进一步会影响发动机的运转质感,最直接的就是影响震动,锻造件可以更好的减轻发动机运转中的抖动。

可变气门正时和可变气门升程技术

发动机的燃烧效率提升主要在几个方面,分别是进排气系统、供油系统等。

可变气门升程和可变气门正时程系统,该技术可以根据发动机的工况对气门的开启大小和开闭时间进行相应的调节,从而提升发动机的充气效率进一步优化燃烧。现在主流应用的厂家有宝马的ValveTronic、本田VTEC、日产C-VTC等。

燃油双喷射技术

常见的的燃油供给方式有歧管喷射或缸内直喷。

丰田的D-4S双喷油系统在进气歧管和气缸内分别配有两个喷油嘴,在发动机冷启动、低转速以及油品质量差时采用歧管喷射,在中高转速采用双喷射,在高转速采用缸内直喷,使得发动机在各转速区间、不同的油品质量以及发动机不同工况都有一个相对合适的供油方式。

现在的法规和政策都倾向于新能源汽车一边,但内燃机的地位仍是无可取代的,虽然内燃机从发明之出到现在它的工作方式依然没有变化,但其本身的附加技术一直在不断进化,今天买车君和大家科普了这其中的黑科技,快回家自己看看自己的车有没有吧!

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买车君

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