劉文彬

摘 要 傳統(tǒng)的發(fā)動機節(jié)能是在排量不變的基礎(chǔ)上從提高進氣率、提高機械效率、調(diào)整壓縮比及提高循環(huán)熱效率等方面著手，鮮少有從發(fā)動機排量方面考慮的，而閉缸技術(shù)就是一種變排量的發(fā)動機節(jié)能技術(shù)。通過對當下廣泛采用的發(fā)動機類型，比如：柴油機、普通汽油機、汽油缸內(nèi)直噴、汽油機閉缸技術(shù)及汽油混合動力發(fā)動機進行比較，汽油機閉缸技術(shù)節(jié)油效果顯著。

關(guān)鍵詞 閉缸技術(shù);汽車;發(fā)動機;節(jié)能;應(yīng)用

目前，因為科技水平的提升與人們環(huán)保意識的加強，汽車和發(fā)動機的主要研發(fā)方向為節(jié)能低耗，可以預(yù)見，在不久的將來，高效能、低排放的發(fā)動機即將成為汽車行業(yè)的主流產(chǎn)品。應(yīng)用閉缸技術(shù)能夠顯著降低汽車排量，減少節(jié)氣門的損耗，可以大幅提升燃燒室的容積率，并降低其燃料消耗量。將閉缸技術(shù)應(yīng)用于汽車發(fā)動機中，不僅能夠讓發(fā)動機在運行過程中實現(xiàn)低油耗、高經(jīng)濟性的目標，同時也能夠滿足絕大部分用戶對于汽車大負荷工作狀態(tài)下的動力需求。

1汽車發(fā)動機發(fā)展趨勢

由汽車發(fā)動機的當前發(fā)展狀況可以得知，相較以往舊式的發(fā)動機，當前其依然獲得了較大的進步。分析發(fā)動機的具體發(fā)展狀況，其發(fā)展趨勢主要為節(jié)能、環(huán)保型發(fā)動機的研發(fā)及運用。依照全世界范圍的汽車市場發(fā)展趨勢來看，汽車發(fā)動機也是不斷地沿著節(jié)能與環(huán)保的方向邁進。而綠色發(fā)動機的研發(fā)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)人與自然的和諧共存，并且也是緩解日益突出的環(huán)境問題的關(guān)鍵措施。此外，新能源市場目前的發(fā)展勢頭也較為良好，未達成可持續(xù)發(fā)展的目標，環(huán)保已然成為全球各個國家達成共識的重要發(fā)展原則，而且在實際市場中，燃油發(fā)動機的替代性措施也隨著各種新興先進技術(shù)的出現(xiàn)而越來越多，推動著汽車向著新能源的方向逐漸邁進，其中汽車行業(yè)中最為常用的新能源有氫能源、太陽能以及燃料電池等，而這些新能源汽車均具備發(fā)動機廢氣排放量低的特征，節(jié)能減排降耗的目的就此得以實現(xiàn)[1]。

2閉缸技術(shù)應(yīng)用于汽車發(fā)動機節(jié)能中的原理

閉缸技術(shù)就是指在發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)中根據(jù)當前工況自動關(guān)閉 1-2 個甚至是更多的氣缸，以此來達到減缸降低油耗的目的。當前，較為經(jīng)典的三類發(fā)動機閉缸技術(shù)如下：①斷油不斷氣。該技術(shù)主要是對發(fā)動機的缸體實行斷油，不過并不會使得此缸體進氣停止，但是此技術(shù)的應(yīng)用會導(dǎo)致發(fā)動機在處于低負載狀態(tài)下出現(xiàn)“泵氣損失”，從而引起動力消耗，目前，此技術(shù)已經(jīng)逐漸被市場淘汰;②油氣雙斷。此技術(shù)當前使用較為普遍，是主流閉缸技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用使得發(fā)動機在低負載階段出現(xiàn)泵氣損失的難題得到了解決。當前使用閉缸技術(shù)的汽車大部分都有應(yīng)用此技術(shù)，然而此技術(shù)卻并非是效果最理想的閉缸技術(shù)，例如，在閉缸狀態(tài)下可能會因為氣缸工作不均衡而導(dǎo)致缸體產(chǎn)生變形的問題，從而需要利用輔助溫控技術(shù)來操控發(fā)動機缸體溫度或是調(diào)整閉缸時間，若非如此，問題便無法得到有效處理;③基于停油且停氣的條件下，再將廢氣導(dǎo)入停缸的氣缸內(nèi)，通過此措施來保證熱平衡。此項技術(shù)從理論上分析，可謂是閉缸技術(shù)的最優(yōu)應(yīng)用方案，不過在技術(shù)上的難度極大[2]。

3閉缸技術(shù)發(fā)動機在具體車型中的應(yīng)用

自從國內(nèi)微機自控汽車局部閉缸節(jié)油設(shè)備研發(fā)問世以來，最先將其用于實踐的是國內(nèi)自行研發(fā)的解放牌汽車，在那個時期的改裝費用不高，僅僅需要支出一千元左右的成本，便能夠以汽車四大件作為基礎(chǔ)實行改造。在當時，我國節(jié)油技術(shù)已然獲得了初期的成就，能夠把燃油消耗量降低為原先的十分之八，這便代表著，在經(jīng)濟迅猛增長的當時，改造后的汽車至少能夠節(jié)省下2噸的燃油使用量，使得改造成本能夠迅速回收。

而且，該時期市面上的汽車普遍存在冒黑煙的問題，而在進行改造以后，冒黑煙的問題便得到了顯著緩解，從某一層面上可謂是為環(huán)境污染問題起到了重要的作用。該項技術(shù)在其后也在持續(xù)發(fā)展革新著，經(jīng)過實地研究考察當時我國市場占有率較高的幾個汽車生產(chǎn)商之后，依照不同汽車所具備的特征，在通過針對性的調(diào)整以后，使得此技術(shù)也可以用于東風(fēng)牌汽車之中，而在當時，國內(nèi)的汽車品牌主要是由解放牌與東風(fēng)牌組成，且數(shù)量高達將近90萬兩，在對50萬兩汽車實行改造以后，每年能夠節(jié)省下來的汽油量更是高達90萬噸，若是以當時的市場價格作為參考，每一噸汽油價格為800元，則每年能夠減少7.2億元的汽油成本費用，不僅極具經(jīng)濟效益，而是閉缸技術(shù)應(yīng)用于汽車發(fā)動機節(jié)能中的一個極為成功的實際案例，同時也為此后的閉缸技術(shù)的發(fā)展提供了豐富經(jīng)驗[3]。

在其后的幾十年內(nèi)，閉缸技術(shù)的應(yīng)用更為普遍，且隨著經(jīng)濟的持續(xù)進步，購置私家車的家庭越來越多，而當我國車輛耗油量高于世界前列時，節(jié)能減排的需求也就越發(fā)強烈。閉缸技術(shù)不只是局限于大型運輸車輛，也漸漸被用于各類民用車輛，每個汽車生產(chǎn)制造商都開始按照自己生產(chǎn)車輛的特性，對閉缸循環(huán)技術(shù)進行了改進，把閉缸技術(shù)融入于汽車發(fā)動機中。

在最初，閉缸技術(shù)的使用目的十分純粹，即為降低大排量車型的燃油耗量的同時保障動力不降低，所以，在以往閉缸技術(shù)僅僅被用于大排量車型中。目前，應(yīng)用最為普遍的閉缸技術(shù)為油氣雙斷的方式，若是具體到四缸發(fā)動機機型上，其運行的機制為，先停止1與3缸的油和氣，使其他缸體繼續(xù)運作，該種運行機制主要為了更好解決發(fā)動機在閉缸狀態(tài)下的動平衡與缸體問題。不過，怎樣完成氣缸的開閉操作，各個廠商當前的解決措施各不相同，例如，使用電子氣門結(jié)構(gòu)的寶馬Valvetronic，主要是在進氣門上增設(shè)獨立的伺服電機與渦輪蝸桿結(jié)構(gòu)來操控進氣門的開啟與閉合?？巳R斯勒是通過液壓挺桿結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)對氣門的獨立控制，使得氣門的升程能夠調(diào)整，以此達成開啟與閉合氣缸的目的。

4結(jié)束語

目前，人們在環(huán)保方面的意識逐漸增強，意識到了人與自然和諧共處的重要性，不僅促使人們的生活質(zhì)量得到了提升，也推動著汽車的發(fā)展建設(shè)朝著節(jié)能環(huán)保的方向邁進。把閉缸技術(shù)用于汽車發(fā)動機中，使得發(fā)動機的節(jié)能程度進一步加強，使其耗油量大幅下降，促使汽車漸漸發(fā)展成節(jié)能發(fā)展的中堅力量。

參考文獻

[1] 段景輝.汽車發(fā)動機節(jié)能技術(shù)探究[J].內(nèi)燃機與配件，2019（16）：19-20.

[2] 張亮，史忠科.相變儲能技術(shù)在汽車節(jié)能中的應(yīng)用進展[J].化工學(xué)報，2018，69（S2）：17-25.

[3] 劉博.汽車節(jié)能中發(fā)動機新技術(shù)與車身新材料的應(yīng)用[J].南方農(nóng)機，2017，48（19）：143-144.