Tula斷缸技術顯著提高發動機效能

你是否駕駛過單缸運轉,或者七個氣缸工作的車輛呢?體驗過的車友都會對僅有單數氣缸運轉的發動機產生濃厚的興趣。一項源于2008年名為Tula技術的科技創新為排量5.3升的GMC Yukon車型帶來了一款全新發動機,該發動機采用了斷缸技術,使得發動機在運轉過程中,真正工作的氣缸數可以自助調整。發動機裝配了一款享有專利認證的控制器,幫助及時關閉和打開每一個單獨的氣缸;發動機曲柄每旋轉90度,控制器判斷需要點燃哪些氣缸中的燃油混合氣,以便滿足駕駛員對動力扭矩的需求,同時避免讓人感到不適的動力系統和車身抖動;控制器還控制著同一氣缸兩次引燃之間的時間間隔,目的在于有效地防止氣缸體溫度出現大幅度下降。發動機斷缸技術的基本原理聽起來較為簡單,但是如果沒有近期加工工藝水平的提升,這種想法還是難以轉化成實用產品。
在EPA(美國環境保護署)城市工況下,Tula發動機正常運轉的氣缸平均數為2.4個,公路工況下2.5到4個不等,相比于傳統的全時八缸運轉發動機,采用斷缸技術的發動機效能提升了15%到18%。因為少量氣缸正常運轉時節氣門的開度會增大,另外不工作的氣缸充當了空氣彈簧的作用,所以斷缸技術大幅降低了泵氣損失。斷缸技術給人留下更深刻印象的要數研發制造成本,因為相關硬件已經非常成熟實用,對該系統進行提升花費的錢財要遠低于柴油電能混合動力發動機的研發投入。
當那些試駕過搭載斷缸技術發動機汽車的車友看到每個氣缸運轉狀態圖譜后,都會對發動機在絕大多數工況下各氣缸之間的平滑過渡感到震驚。整套系統在變速箱處于一檔以及發動機轉速低于900轉/分鐘的時候不會發揮作用,因為這些狀況下缺少驅動該系統的機油壓力;轉速超過3800轉/分鐘時,節氣門已經完全打開,很難從中節省燃油,因此斷缸系統也不會工作。
當車輛穩定在
傳統的座式發動機支架得到保留,而變矩器和傳動裝置受到專利的保護,Tula控制器無權對其進行改造,所以通過增加變矩器滑轉和強制變速箱降檔減少車身震動以及進一步節省燃油的做法不被允許,導致了Tula發動機沒有對進氣共振和噪音消除采用任何改進措施,這也引來了試駕車友們的陣陣微詞。除此之外,Tula發動機還有一個很有意思的特征:車輛滑行時,發動機的所有氣缸停止工作,因此無法實現發動機制動。
應用Tula技術后,燃油節省最明顯的是八缸發動機,仿真結果顯示
從現在的狀況看來,對所有搭載V8發動機的皮卡和SUV采用Tula斷缸技術可能是一個不錯的選擇。
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