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发动机“闭缸技术”原理详解

发布时间: 2024-10-28 08:14:14
来源: 电控知识搬运工

发动机闭缸技术，最早应用于大排量发动机，也被叫做“ 停缸技术 ”、“ 歇缸技术 ”或者“ 变缸技术 ”，目的是在发动机动力过剩时，关闭多余的气缸，降低发动机的油耗

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很多车企的大排量发动机一般都会配备闭缸技术，比如最早的凯迪拉克DoD技术，通用的AFM、三菱的MD、本田的VCM、大众的ACT等等

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后来不少车企为了进一步降低油耗，开始在4缸发动机上应用闭缸技术，比如凯迪拉克的2.0T四缸发动机

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福特的3缸发动机甚至可以关闭其中一个气缸，变成2缸发动机，简直是丧心病狂
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闭缸技术原理

闭缸技术的实现主要有3种方式
第一种是对特定的气缸停止供油，但不停止进排气，俗称“ 停油不停气 ”

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这种方式存在很严重弊端，在发动机低负载的工况下，气门开度非常小， 活塞和气门之间容易形成真空，活塞的运动会受到气压抵抗，造成“ 泵气损失 ” ，所以这项技术很早就被淘汰了

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第二种方式就是“ 停油又停气 ”这种方式虽然解决了“泵气损失”的问题，但是也会导致发动机缸体热量分布不均匀，工作的气缸温度很高，不工作的气缸温度又很低

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这种温度差容易导致发动机缸体变形， 所以一般都需要配备一套动态热管理系统 ，通过独立的冷却液循环路线，来平衡发动机不同位置的热量

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第三种方式就是在“停油停气”的基础上，把一部分废气引入到停缸的气缸中，依靠废气的热量来维持热量平衡 。这种方式理论上来说是最优解，但是实现的难度非常大，目前也只有宝马在研究，其他车企都是采用第二种方案

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各大车企的实现方案

比如说凯迪拉克2.0T发动机，采用了三段式智能变缸技术

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通过特殊的滑槽和滑柱，让凸轮轴可以横向位移，实现不同大小的凸轮和气门顶杆相连，达到闭缸的效果

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福特通过改造摇臂结构来实现闭缸 ，把摇臂改造成2部分，一部分与液压油相连，一部分与凸轮相连

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当控制器收到闭缸的指令，就会减少液压油，摇臂的圆柱销就会往回收，与凸轮断开连接，达到闭缸的效果
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本田的VCM技术是通过两个连杆摇臂内的塞柱，让凸轮轴碰不到塞柱

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大众的ACT技术是通过电磁阀，来控制凸轮的左右位置 等等

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简单总结一下 ： 闭缸技术的实现，主要就是通过断开凸轮与气门的连接，让凸轮没办法顶开节气门 。各大厂家虽然用了不同的切换机构，但最终的目的都是一样的

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闭缸技术的意义是什么？

一台V8发动机如果采用闭缸技术，可以关闭一半的气缸，实现4缸发动机驱动， 理论上来说最大节油效率可以达到50%

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但实际上远远达不到理想值，因为闭缸技术虽然不喷油也不进气，但是曲轴依然需要带着气缸做往复运动，反而会让做功的4个气缸为了保持转速增大喷油量

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凯迪拉克4缸发动机在关闭2个气缸的情况下，最多也只能节油15% ，还是在高速巡航模式下的理想值，实际的城市道路工况，节油效果其实并不明显

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福特给3缸发动机加上了闭缸技术，很多人说3缸变2缸，发动机振动可能会变小， 实际上由于部分气缸“偷懒”不做功，发动机点火间隔增加，振动和噪音反而会进一步增大

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所以说，闭缸技术用在大排量发动机上，确实可以提升燃油经济性， 但是放在小排量发动机上，不仅增加了发动机成本，节油效果也不明显，更多的还是车企的“营销噱头”

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本文来源:汽车电子库

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