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汽车发动机发展百年,发动机有哪些黑科技?有哪些比较著名的发动机?厉害在哪里?

原标题:汽车发动机发展百年,发动机有哪些黑科技?有哪些比较著名的发动机?厉害在哪里?

回答这个问题,我们不妨先回到历史中。现在我们对大排量发动机的缅怀,基本都来自上个世纪美国人的种种“疯狂”做法。

“有劲、排量大”是当时美系车的统一标签,一言不合就V8,5.0L以下都不好意思跟隔壁老王打招呼。

为啥呢?那时候汽油都跟不要钱似的,便宜啊!费油?突突冒黑烟?不管,先爽了再说!

同样是大排量,美国人还挺讲究,分出了Muscle Car和Pony Car两种。其实两者之间的区分并不难,Pony Car主要面向预算有限的年轻人,让他们能低价享受大马力乐趣,而Muscle Car则是大船一样的车身和豪华的装配,售价也更高。

当时出现过不少经典的发动机系列,也有厂商对燃烧效率做出优化。例如上世纪50年代诞生的HEMI系列,为了更好地提升气缸的进排气效率,将进排气门倾斜一个角度布置,进而诞生了半球形燃烧室的设计。这种设计一直延续到今天,后来HEMI发动机加入MDS闭缸技术,并因此连续5年选入沃德十佳发动机,可见HEMI算得上经典机型了。

但是,像HEMI这样持续进化、经久不衰的发动机并不多,而且你V8大排量再怎么经济高效,也禁不住来自外界的“降维打击”……就在上世纪80年代,两次石油危机敲响了它们的丧钟。第一波发生在1973年,因为中东战争,原油价格从每桶3美元暴涨至10.6美元!想想你昨天买的20块钱盒饭,今天直接标价60元是怎样的体验?

第二波来得更狠,1978年由于中东地区动荡,原油价格在两年内从13美元飙升至34美元!想想你刚咽下60块钱的盒饭,过几天卖到了180元,又是怎样一种体验?

结果就是,大排量发动机由于效率低、油耗高,就像白垩纪的恐龙一样,遭到毁灭性打击!同时,人们还越来越关注环境污染问题。汽车厂商也意识到,一味追求大排量,完全不顾油耗与排放是不现实的。

如何让发动机变得更聪明,成了厂商们攻坚的难题。尤其近些年,美式豪华车的内核正在悄然改变,轻量化、高效,追求动力与经济性的兼顾。

其实,发动机工作就好比一个人跑步,你跑步的时候,步幅、节奏、呼吸都能自己调节,步伐和呼吸合拍了,跑得才顺利。可发动机排量、行程、气门升程都是固定不变的,想想你跑步的时候,不管50米还是5公里,都用同样的冲刺模式,你受得了?

如何让发动机聪明起来,知道自己该用什么肺活量、用什么节奏去跑,可以实现吗?答案是可以!这事让凯迪拉克办成了!

全新一代凯迪拉克CT6上搭载的全新2.0T可变缸涡轮增压发动机,可以说是目前发动机前沿技术的集大成者,其高效的核心就是:处处合拍。

  • 肺活量可变——TriPower可变气门管理

众所周知,排量都是定死的,怎么实现可变?凯迪拉克给凸轮轴动了个手术,传统的凸轮轴只能让气门以一个行程运行,而全新2.0T可变缸涡轮增压发动机的凸轮轴上有3个气门行程,这就是TriPower可变气门管理。如此一来,发动机就有了3种工作模式:

四缸高性能模式,4个气缸均用最长行程,好比跑步时大口深呼吸,此时每个循环下的进气量都最大,保证动力释放。

四缸经济模式,4个气缸均采用中等行程,兼顾动力与油耗。比如你来个5公里慢跑,以一个脚步频率和呼吸都很稳定、合拍的节奏跑完,既能锻炼身体,又不会太累~

两缸超经济模式,稳定巡航或减速状态下,2、3缸气门行程为零,最低泵气损失,实现超低油耗。这就相当于你在散步时的状态,此时根本不需要大口喘气,保持均匀缓慢的呼吸节奏就行啦。

这些模式需要驾驶员手动调节吗?完全不!这就是凯迪拉克CT6可变缸涡轮增压发动机Smart的地方,它通过ECU分析车速、加速踏板深度和当前发动机的负荷,无需人工干预,随着驾驶员意图瞬间切换气缸工作模式,发动机永远工作在最佳效率区间,且无时无刻与驾驶员的节奏合拍。

  • 发动机的血液——ATM主动热管理系统

全新2.0T可变缸涡轮增压发动机创新性地采用电子水泵+电控球阀模块,实现分区域的精确热管理,包括1、4缸、2、3缸、缸盖、集成排气歧管、增压器的独立散热。还用跑步举例~人在跑步时,心脏、肺、双腿的血液流量会增大,因为这些地方需要更多的能量。而ATM主动热管理就像人体血液,可以独立地为发动机不同部位进行散热调节。特别是在两缸超经济模式下,2、3缸不发热,便可将此处的冷却液流量调低,保证缸体整体温度均匀,保证发动机的寿命。简单讲,用上闭缸这种黑科技之后,冷却系统也要跟闭缸后的发动机合拍,才能长久可靠地运行下去。

除冷却液外,全新2.0T可变缸涡轮增压发动机还搭载全可变排量机油泵,实现机油流量的无级调节,相比传统的单级和两级可变,全可变排量机油泵可以更好地为发动机不同零部件提供适量润滑与冷却。

  • 超强消化系统——350Bar高压燃油喷射

光说跑步了,吃饭呢?如果一个馒头一个馒头地硬塞进去,估计谁也消化不了。一口一口细嚼慢咽,营养和能量才能更好地吸收。

发动机喷油也是这个道理,有了TriPower可变气门管理和ATM主动热管理技术,发动机的喷油当然也要跟上节奏。汽油喷进气缸时,油滴颗粒的大小就好比馒头的大小,直接决定燃烧效果的好坏。喷油压力越高,油滴的直径越小,和空气的接触就越充分。

凯迪拉克全新2.0T可变缸涡轮增压发动机所采用的350Bar高压燃油喷射系统,在目前发动机界也是第一梯队的存在。在这样的压力下,单次喷油油滴颗粒直径仅为8μm,相当于头发丝直径的十分之一。相比传统发动机200Bar的喷油压力,燃油雾化效果更好,大大增加燃油与空气的接触面积,燃烧更为彻底。

全新2.0T可变缸涡轮增压发动机最大功率177kW,最大扭矩达到350Nm。全新一代凯迪拉克CT6的百公里加速达到7.47秒,百公里油耗却仅为7.1L。同时,由于技术武装过于强悍,这台发动机已经提前满足了国六b的排放水平!都说厂商挤牙膏,可我没见过一挤一管子的,恐怖的技术储备!由此可见,一台高科技且足够聪明的发动机,足以颠覆我们对于豪华旗舰车型的认知!

作者:凯凯

链接:https://www.zhihu.com/question/284981793/answer/720191952

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