AutoLab:引擎发展了这么多年,终于有人想到放弃凸轮轴

前文再续,书接上一回(参考6月30日《为了引擎燃烧那点事,工程师捣腾了几十年进气门》。上回谈要让引擎燃烧得更好,关键部位之一就是负责空气进入气缸的机构“进气门”。而为了引擎燃烧那点事,工程师捣腾了几十年进气门……

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从每缸两气门(一进气一排气),发展到现在通用的每缸四气门(两进两排),进气门从可变正时VVT、可变升程。它们绝大部分有两个特点都无法改变,第一是气门开启不是线性的,只能做到一级或者多级;第二是都离不开凸轮轴这个机械机构。

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随着电子技术的发展,有一天意大利人突然想出了一个鬼点子——干嘛不把进气门的开启完全交给液压和电磁阀去控制,统统把凸轮轴之类拿掉,完全由电子来控制,没有凸轮轴后成本也可以下降,而且结构简单可靠性也能保证。

这个技术就是菲亚特的Multiair,后来大量使用在同门的Jeep车型上。

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为了向大家最直观地展示Multiair的引擎内部结构,我们跑了一趟广汽菲克的广州工厂,把一副用在Jeep指南者上面的1.4T Multiair引擎拆开,第一次把这种结构呈现出来……

Multiair的工作原理

2009年日内瓦车展上,菲亚特正式发布了Multiair电控液压进气系统技术,从2010年开始,装备Multiair技术的引擎就连续数年获得“国际引擎大奖”。现在使用在Jeep车型上的是第二代的Multiair 2系统,比第一代更加智能化。

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普通的引擎有两根凸轮轴来负责开启每个缸四个气门(即使宝马Valvetronic也是两根),而Multiair就只有一根。其中排气门由凸轮轴直接机械接连,这与普通车没有区别。

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区别在于进气门这一端。连接进气门的是一个液压腔,这个液压腔里的油液多少,可以通进电磁阀来精确控制,这就是MultiAir无所不能的精华所在。

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然后进气门、液压腔这套系统仍会通过一个小活塞与凸轮轴相连,如果液压腔和电磁阀没干什么事情,进气门相当于由凸轮轴直接驱动,这和普通引擎效果一样。

AutoLab:引擎发展了这么多年,终于有人想到放弃凸轮轴_新客网 ◤拆开点火线圈后的缸盖
AutoLab:引擎发展了这么多年,终于有人想到放弃凸轮轴_新客网 ◤唯一的一根凸轮轴,由皮带飞轮来传动

但关键是电磁阀和液压腔就是来搞事情的,在它的的控制下,气门可以随心所欲地实现各种方式的开启,包括开启的角度、时间都可以控制,从而实现什么VVT、VTEC 、Valvetronic等各种技术所达到的效果。

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AutoLab:引擎发展了这么多年,终于有人想到放弃凸轮轴_新客网 ◤拿掉气缸盖后,左边银色盒子为Multiair系统,右边是排气侧的凸轮轴
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AutoLab:引擎发展了这么多年,终于有人想到放弃凸轮轴_新客网 ◤拆解Multiair需要专门工具,防止损坏精密系统

举个逆天的例子,MultiAir有一招叫“Mulilift多重升程” ,可以在一次冲程内多次开启气门,从而在负荷极低(就是城市堵车的时候)的情况下增加燃烧室内湍流,显著提高燃烧效率。

Multiair的优缺点

任何新技术都有它的优缺点的,就看优点是否多于缺点,那就有了应用价值。

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AutoLab:引擎发展了这么多年,终于有人想到放弃凸轮轴_新客网 ◤这就是拆出来的Multiair模块,封装成一个整体

1、Multiair这种电子设备反应非常快,甚至比凸轮轴直接驱动的机械结构还要快,就像Mulilift多重升程模式这种反应速度只有电子才做得到。

AutoLab:引擎发展了这么多年,终于有人想到放弃凸轮轴_新客网 ◤拆出来的气缸盖
AutoLab:引擎发展了这么多年,终于有人想到放弃凸轮轴_新客网 ◤拆掉Multiair的引擎,右边为凸轮轴

2、可以实现进气的“无级调节”,包括时间和升程上。上回谈到BMW Valvetronic可以做到线性控制,但结构复杂只能用在成本高的豪华车上,而Multiair结构就简单得多。

AutoLab:引擎发展了这么多年,终于有人想到放弃凸轮轴_新客网 ◤霍尼维尔提供的涡轮增压器

3、由于可以做到随意控制进气量,那么就不需要多余的节气门(进气门之前的机构),从而让进气道结构更简单,进气更顺畅,引擎工作效率更高。

4、结构非常精密需要专业维护。Multiair系统生产由德国舍费勒提供,关键的电磁阀技术菲亚特与大陆集团研发,精密度非常高,而且还要解决长时间使用后磨损产生误差问题。

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5、目前Jeep车型上Multiair引擎没有缸内直喷!缸内直喷作为提升引擎功率和效率的重要技术,虽然Multiair表现不俗,但并不等于它可以在技术上抛离大众EA211 1.4TSI引擎。

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不过从实际试驾感受来说,我还是更喜欢Mulitair,它的高转声线更迷人,而且动力更线性可控。另一方面,没有采用直喷技术,Mulitair引擎对油品的要求就不高了。Jeep甚至宣称,这副1.4T引擎在测试中采用89号燃油,短时间使用也完全没有问题。

最后仍要强调的是,拥有一副好的引擎只是成为一辆好车的重要一步。而相比引擎的出色表现,Jeep指南者的7速双离合变速箱表现却跟不上节奏,成为制约指南者1.4T动力输出的短板。