“天才的技術(shù)想法,在新能源時代的襯托下被涂上一抹悲劇色彩——起亞CVVD技術(shù)的實現(xiàn),告訴那些汽車愛好者們:內(nèi)燃機未亡?!?/p>
月初我參加了一場枯燥而精彩的發(fā)布會,在江蘇鹽城這個起亞智跑ACE的誕生地,我們參觀了它的心臟——一臺起亞號稱同級最強的1.5T發(fā)動機,它的賬面參數(shù)達到最大功率200馬力,峰值扭矩253?!っ?。
而在我們的認(rèn)知中1.5T高功率發(fā)動機確實一般集中在180-190馬力之間,很少有超過190馬力的,畢竟渦輪增壓發(fā)動機想要做高馬力是可以的,但是要考慮到燃油經(jīng)濟性、發(fā)動機的發(fā)力特性、發(fā)動機的耐久性等等多方面問題,并不能單純推高馬力。
那么起亞這臺1.5T發(fā)動機表現(xiàn)如何呢?它主打的CVVD技術(shù)又是什么原理?接下來為大家揭曉。提前預(yù)警:本篇可能稍微有些枯燥,不過相信你看完會有收獲的。
1.5T 200馬力水平怎樣?
首先說一下,這臺發(fā)動機其實我們并不陌生,今年4月份北京現(xiàn)代旗下緊湊型SUV全新途勝L上市時便搭載的是這臺1.5T發(fā)動機,同樣采用現(xiàn)代號稱全球首創(chuàng)的CVVD連續(xù)可變氣門持續(xù)期技術(shù),可根據(jù)不同行駛條件,合理控制氣門開啟持續(xù)時間,兼顧高效、經(jīng)濟與動力性能。
這個全球首創(chuàng)我先打個問號,后面和大家聊一下原理大家自行判斷就行。
從參數(shù)上來看,200馬力以及253?!っ椎呐ぞ匾呀?jīng)超越了部分2.0T發(fā)動機,特別是某些品牌的低功率2.0T發(fā)動機,而更為亮眼的在油耗部分:工信部油耗為6L/100km,基本比同排量同級別的車型都要低。我最初以為是通過增大渦輪尺寸或者渦輪壓力來壓榨動力,不過既然能兼顧燃油經(jīng)濟性,說明事情沒有那么簡單。要知道油耗、動力、排放這三者是相互排斥的關(guān)系,動力強自然油耗高排放高,但是這臺1.5T發(fā)動機都能達到同級領(lǐng)先的水準(zhǔn)。
據(jù)工程師介紹,這臺發(fā)動機的主要特征是動力性能和油耗的平衡,在我們?nèi)粘W顬槌R姷墓r中,通過單渦管大容量渦輪增壓器最佳化,重點開發(fā)高速性能。
在發(fā)動機發(fā)展的這一百多年中,動力和燃油經(jīng)濟性的矛盾一直是汽車發(fā)動機技術(shù)研究的核心。對于普遍應(yīng)用的四沖程發(fā)動機來說,通過進氣、壓縮、做功、排氣過程來推動車輛行駛。
以呼吸舉個簡單的例子,生物的呼吸往往是自然而又高效的方式,在我們走路、加速跑、馬拉松運動的時候我們的呼氣和吸氣頻率是完全不同的,不僅僅是呼氣吸氣的速度不同,時長也不同,如果發(fā)動機可以像人一樣自我調(diào)節(jié)“呼吸”的頻率,那么也可以將發(fā)動機的能力發(fā)揮到極限。
那么就讓我們來看看這臺發(fā)動機應(yīng)用了哪些先進技術(shù):
首先,CVVD技術(shù),可以根據(jù)車輛不同的工況連續(xù)可變地調(diào)節(jié)氣門開啟持續(xù)時間,這個技術(shù)的核心是在控制進氣門開閉的凸輪內(nèi),增加了調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)重心的連接裝置,由此改變了凸輪的旋轉(zhuǎn)速度,從而控制氣門開閉的持續(xù)時間,最終獲得理想的動力輸出和燃油效率。
連續(xù)可變氣門XX,我相信如果有車迷的話聽這個詞挺多次的,特別是本田黨,在本田稱霸內(nèi)燃機的年代,一手VTEC打遍天下無敵手。VTEC其實也是氣門技術(shù)的一種,氣門技術(shù)為什么重要?因為我們車輛運行的工作環(huán)境不一樣,承擔(dān)的載荷也不同,你想想,堵車時、高速時、急加速時對于發(fā)動機的要求其實都不同,而燃燒技術(shù)最為直接的便是在進氣和排氣上做文章,氣門技術(shù)應(yīng)運而生。
1920年VVT(單頂置凸輪軸可變氣門正時技術(shù))就已經(jīng)被推出,上個世紀(jì)60年代應(yīng)用于量產(chǎn)車之上,本田用VTEC技術(shù)橫掃上個世紀(jì)末期,直到今天紅頭本田開VTEC依然被許多車迷懷念;隨后寶馬推出了ValveTronic技術(shù),通過步進電機和巧妙的機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了氣門升程近乎無級的變化,顯著提升燃油經(jīng)濟性。
事實上,VVT技術(shù)的主要改變點有3種,改變升程,改變正時以及改變持續(xù)時間,而后者是這里面結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜的。當(dāng)然,也有不少車企會混合采用不同的VVT技術(shù),以更好提升發(fā)動機性能。
2019年,現(xiàn)代集團發(fā)布了他們第三代可變氣門技術(shù):CVVD,全稱continuously variable valve duration,連續(xù)可變氣門持續(xù)時間。而今年也正式將第四代CVVD技術(shù)搭載于這臺1.5T發(fā)動機上。
縱觀這項技術(shù)的發(fā)展,從最初的第一代S-CVVT連續(xù)可變氣門正時,逐漸演變到第二代的D-CVVT雙重連續(xù)可變氣門正時、第三代的CVVL連續(xù)可變氣門升程,現(xiàn)在則是發(fā)展到了第四代的CVVD連續(xù)可變氣門持續(xù)期。概括而言,四代技術(shù)的升級,每一次的進步都是圍繞著更加精準(zhǔn)和更加高效的控制氣門變化而展開。
CVVD技術(shù)原理講解
前文說了,這個技術(shù)最大的特點是可以改變氣門開啟的持續(xù)時間,結(jié)構(gòu)的特征是什么呢?
比較了解汽車,或者有一定汽車修理知識的朋友們應(yīng)該會知道,氣門技術(shù)常見的會在凸輪和凸輪軸上做文章,如本田是設(shè)計了兩個高低的凸輪來實現(xiàn)升程的變化。而現(xiàn)代這套CVVD最大的特點是,凸輪和凸輪軸不是固定在一起的。
原理上VVD(可變氣門持續(xù)期)技術(shù)需要凸輪的輪廓有變化,通過不同的凸輪外形可以實現(xiàn)不同的持續(xù)時間——這是不可能的,但是現(xiàn)代通過連桿機構(gòu),利用角速度一定的時候,線速度與旋轉(zhuǎn)半徑成正比,而當(dāng)線速度一定的時候,角速度則與旋轉(zhuǎn)半徑成反比的原理,設(shè)計了一個電機驅(qū)動的軸套,通過渦輪渦桿的機構(gòu)控制凸輪在凸輪軸上左右移動而實現(xiàn)。
有了這個CVVD技術(shù),就可以很方便的實現(xiàn)諸如氣門重疊、內(nèi)部EGR,米勒循環(huán),最佳氣門開閉時機等,所以發(fā)動機可以根據(jù)駕駛者的意圖,在不同的工況,采用不同的氣門持續(xù)時間,從而提高動力性、經(jīng)濟性,以及降低排放。
同時還在這臺發(fā)動機上應(yīng)用了高壓直噴系統(tǒng)通過噴油嘴噴射微?;?降低PN及結(jié)構(gòu)最佳化改善應(yīng)答;綜合流量控制閥,通過控制車輛駕駛條件的最佳冷卻水溫度改善油耗;皮帶張力自動調(diào)節(jié)裝置:通過控制車輛駕駛條件的最佳張力,改善油耗。這些技術(shù)的應(yīng)用大家看出來沒,基本都是在不降低發(fā)動機動力性的前提下,最大化阿特金森循環(huán)油耗收益,保證燃油經(jīng)濟性。
那么這項技術(shù)最大的優(yōu)勢便是靈活性,依靠這套獨特的機械結(jié)構(gòu),使得氣門運行有更靈活的時間寬度——現(xiàn)有的可變氣門技術(shù)大多只能實現(xiàn)奧拓循環(huán)和阿特金森循環(huán),而現(xiàn)代這套技術(shù)可以在奧拓循環(huán)、阿特金森循環(huán)和米勒循環(huán)三者間自由切換,壓縮比也可以在4:1-10.5:1之間調(diào)整。
內(nèi)燃機的時代之殤
不過這項耗時9年研發(fā)的發(fā)動機技術(shù),卻在這個時代被賦予一種悲劇色彩。對于現(xiàn)在大多數(shù)主機廠來說,燃油機的研發(fā)要么有計劃地停止,要么暗中減少發(fā)動機的研發(fā)投入,電氣化對于每個廠家來說都是勢在必行的結(jié)果。
畢竟相比發(fā)動機來說,電動機可以做到更高的馬力,以及不耗油和零排放,內(nèi)燃機已經(jīng)注定要退出歷史的舞臺。起亞不是不懂,但是在目前這個仍舊是燃油車銷量占大頭的時代,我們能看到有車企繼續(xù)在發(fā)動機技術(shù)上進行著突破,是十分難能可貴的。甚至對我自己來說,如果是我自己開車更愿意開一臺燃油車,而非電動車,也是內(nèi)燃機時代最后的執(zhí)著吧。
說完了這部分,也和大家聊聊我對這臺發(fā)動機幾個疑問,也希望能得到廠家的解答吧。
首先由于在發(fā)動機結(jié)構(gòu)中加入了可控制的軸套和電機,整體的組件結(jié)構(gòu)都復(fù)雜了一些,不知道多了這些零部件對于發(fā)動機的可靠性會有怎樣的影響,這部分需要有廠家用更多公里的實驗數(shù)據(jù)來證明。而另外一方面,我們也需要考慮到這套組件如果出了問題,后期的維修費用如何,畢竟歷史上也有品牌的發(fā)動機大修費用高得超出一般人理解范圍的。
其次,便是這臺1.5T的發(fā)動機起亞號稱同級最強,如果圈定在四缸機的范圍內(nèi)沒啥問題,不過大家知道馬上日產(chǎn)的全新一代奇駿就要上市了,而那臺車同樣搭載了一臺黑科技滿滿的1.5T發(fā)動機,達到了204馬力,綜合油耗甚至比起亞這臺發(fā)動機更低,雖然是臺三缸,不夠這剛得到的頭銜可能很快就要讓出去咯。
起亞宣傳這套技術(shù)是全球首創(chuàng),不過從原理來看其實和早些年羅孚的VVC:variable valve control(可變氣門控制)技術(shù)有些相似,而那套技術(shù)在我印象里貌似2006年就面試了初級版本,可惜后續(xù)沒有更新了。不能否認(rèn)這臺技術(shù)的優(yōu)秀——這么多年來除了羅孚和現(xiàn)代就沒有第三家車企推出。
文章推薦
探索沃爾沃XC60:豪華SUV中的安全典范 傳祺gs4霧燈在哪開 傳祺gs4倒車燈型號 比亞迪元用什么機油好 gs4空調(diào)濾芯怎么換 gs4自動空調(diào)怎么用 傳祺gs4水箱在哪里 廣汽gs4傳祺換車門 傳祺gs4儀表盤圖標(biāo) 傳祺gs4雨刷怎么用最新文章
探索沃爾沃XC60:豪華SUV中的安全典范 傳祺gs4霧燈在哪開 傳祺gs4倒車燈型號 比亞迪元用什么機油好 gs4空調(diào)濾芯怎么換 gs4自動空調(diào)怎么用 傳祺gs4水箱在哪里 廣汽gs4傳祺換車門 傳祺gs4儀表盤圖標(biāo) 傳祺gs4雨刷怎么用