2014-01-27 06:55:50 來(lái)源:網(wǎng)上車(chē)市 原創(chuàng) 編輯:馮紹耕
■米勒循環(huán)有什么劣勢(shì),常見(jiàn)有哪些應(yīng)用?
在發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí),單位時(shí)間內(nèi)氣缸吸入的空氣并不多,本來(lái)就稀薄的混合氣在“反流”之后變得更少,這讓該類(lèi)發(fā)動(dòng)機(jī)低速扭矩表現(xiàn)很差,用于車(chē)輛起步或是冷車(chē)的怠速運(yùn)轉(zhuǎn),顯然有些力不從心。
我們經(jīng)常能在各種混合動(dòng)力車(chē)型上看到米勒循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)。究其原因,混動(dòng)車(chē)型并不在乎低速的“不在狀態(tài)”,因?yàn)檫@個(gè)時(shí)段有電動(dòng)機(jī)在為車(chē)輪提供動(dòng)力,發(fā)動(dòng)機(jī)的大多時(shí)段都是在發(fā)電,所以發(fā)動(dòng)機(jī)可以在在油耗最優(yōu)異的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。用電動(dòng)機(jī)的大扭矩彌補(bǔ)動(dòng)力的缺陷,互補(bǔ)之后的動(dòng)力總成,讓混合動(dòng)力車(chē)在動(dòng)力和經(jīng)濟(jì)型上都有著突出的表現(xiàn)。
■米勒循環(huán)與奧拓循環(huán)的切換
實(shí)際上,CX-5的創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動(dòng)機(jī)并不是在全部工況下進(jìn)氣門(mén)均延遲關(guān)閉。一旦進(jìn)氣門(mén)的關(guān)閉時(shí)間恢復(fù)正常,它就確實(shí)成為了一臺(tái)高壓縮比高膨脹比的發(fā)動(dòng)機(jī)。而米勒循環(huán)與奧拓循環(huán)之間的切換就主要跟進(jìn)氣門(mén)的關(guān)閉時(shí)機(jī)(氣時(shí))有關(guān)。
發(fā)動(dòng)機(jī)的藍(lán)色部分采用了米勒循環(huán),制造了氣體壓縮量小于膨脹量的情況,減少泵吸損失。這部分是指在在中速均速行駛的情況,此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷較小,并不需要較大的扭矩輸出。而需要較大扭矩輸出的黃色部分則采用了奧托循環(huán),以實(shí)現(xiàn)較高動(dòng)力性能。
■馬自達(dá)如何彌補(bǔ)米勒循環(huán)的劣勢(shì)?
創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動(dòng)機(jī)目前并沒(méi)有采用電動(dòng)機(jī)作為輔助,那他如何克服米勒循環(huán)狀態(tài)下的固有劣勢(shì)呢?秘密就在于CX-5不同于大多數(shù)民用車(chē)的排氣頭段。CX-5上應(yīng)用了改裝車(chē)常用的4出2出1排氣頭段,籍此來(lái)改善低轉(zhuǎn)速扭矩薄弱的問(wèn)題。
民用車(chē)上排氣頭段通常為4出1布局,節(jié)省管道材料是其中一個(gè)目的,但更重要的卻是為了環(huán)保。在各國(guó)尾氣排放法規(guī)越來(lái)越嚴(yán)格的今天,如何增強(qiáng)三元催化器中觸媒的活性是關(guān)鍵課題。而4出1排氣歧管與三元催化的距離近,較高溫度的廢氣使它更快進(jìn)入工作狀態(tài),氣體反應(yīng)更活躍,環(huán)保效果好。但這樣的排氣也會(huì)缺點(diǎn),由于四個(gè)氣缸排出的廢氣短時(shí)間內(nèi)就匯聚到了一起,各個(gè)氣缸在每一次做功后排出的廢氣并沒(méi)有充分時(shí)間和空間形成回壓,對(duì)于同一氣缸下一次排氣起不到積極的引流作用還會(huì)造成各氣缸間的排氣干涉。表現(xiàn)在實(shí)際行車(chē)中就是低轉(zhuǎn)速扭矩較弱。而4出2出1的排氣頭段由于各個(gè)氣缸排出的廢氣匯聚到一起之前經(jīng)過(guò)的距離較長(zhǎng),能形成有效回壓,這樣的回壓對(duì)于下一次排氣有著積極的引流作用,排氣更通暢,扭矩自然得到提升。
■一切為了省油,卻帶來(lái)了哪些負(fù)面問(wèn)題?
但4出2出1的排氣頭段無(wú)疑增加了材料成本也增加了排氣戰(zhàn)勝的空間。馬自達(dá)CX-5的軸距達(dá)到了2700mm,相比于同級(jí)對(duì)手CR-V和RAV4軸距都要長(zhǎng),但在車(chē)內(nèi)空間上卻沒(méi)有什么優(yōu)勢(shì)。這其中或許就有由于復(fù)雜的排氣頭段占用了較多的縱向空間問(wèn)題。在消費(fèi)者對(duì)車(chē)內(nèi)空間要求越來(lái)越高的今天,為了排氣而犧牲一些乘用空間,不知消費(fèi)者會(huì)不會(huì)樂(lè)意。
而4出2出1的排氣頭段讓氣缸排出的廢氣達(dá)到三元催化器所用的時(shí)間更長(zhǎng)路程更遠(yuǎn),帶來(lái)的弊端就是到觸媒之間的距離太長(zhǎng),尾氣的溫度下降,觸媒的激活會(huì)被延緩,這對(duì)控制尾氣中的污染物非常不利。雖然如果推遲點(diǎn)火時(shí)間,則可提高排氣溫度,但燃燒會(huì)由此變得不穩(wěn)定。如何解決穩(wěn)定的燃燒和凈化尾氣這對(duì)矛盾體,同時(shí)還要保持耐用度,這對(duì)技術(shù)部門(mén)提出了更高的要求。
上世紀(jì)四十年代,美國(guó)人Ralph Miller受到阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的啟發(fā),將這種膨脹比大于壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)發(fā)明了米勒循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)。七十多年后,豐田和本田將這種發(fā)動(dòng)機(jī)匹配電機(jī)創(chuàng)造出一部部全球好評(píng)的混合動(dòng)力汽車(chē),但并不擅長(zhǎng)這項(xiàng)技術(shù)的馬自達(dá)卻似乎力不從心。積極的消息是,馬自達(dá)的技術(shù)部門(mén)正在全力研發(fā)馬達(dá)助力驅(qū)動(dòng)技術(shù)。未來(lái)的路,創(chuàng)馳藍(lán)天不會(huì)獨(dú)行。