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標題: 汽車發動機的減缸運行方案 [打印本頁]

作者: 甘新堯 時間: 2008-8-13 12:40
標題: 汽車發動機的減缸運行方案
誰都知道汽車在低速行駛的時候比較費油，并且排放的污染也重。車速低是由于汽車發動機轉速低或汽車掛低檔的緣故，發動機轉速低其燃油燃燒就不充分，低檔行駛就可能有一部分動能被空耗了。
現在一輛汽車的發動機都裝有幾個用以作功的汽缸。每當汽車行駛，不管速度快慢、負載大小、路況如何，這幾個汽缸照樣一起耗油作功（即全缸運行），而且發動機轉速低的話，不僅費油，還要污染。如果汽車低檔行駛的時候（但不是因為爬坡、道路不平、開空調等原因），讓一部分汽缸停止工作（即減缸運行），豈不可以省油？要是汽車的變速器再增加幾個更大減速比的檔位，汽車的發動機就可以始終保持最省油的轉速運行（即發動機的轉速在小范圍內變動），需要汽車低速行駛時，用更低的檔位來減缸運行就能更加省油。大家都知道，小排量的汽車省油，大排量的汽車費油。雖然大部分汽車擁有者（特別是小汽車擁有者）偶爾也會到高速公路上奔馳一番，但是絕大多數時間他們只能在城市擁堵的道路上慢騰騰地挪動著車輪，其中大排量汽車因此而更加費油。減缸運行方案的實施，就可以讓大排量汽車在市內當小排量汽車用，光是這一點，省油量就可想而知的。
至于汽車慢速時要讓哪些汽缸停止工作，完全可以由汽車電腦控制：汽車電腦記錄每個汽缸不同的累計工作時間，在每次需要減缸運行時（第一次除外），汽車電腦根據記錄，優先考慮停止累計工作時間最長的汽缸的運行。汽車的累計使用時間長了，發動機各汽缸的累計工作時間就趨于平均，且大大低于整車的累計使用時間，加上因發動機從不低速運轉而很少積炭、很少全缸運行而排熱量減少，這樣發動機的使用壽命也就大大延長了，保養成本也大大減少了。
當然，汽車行駛時偶爾低速，并不一定就需要作減缸運行，至少在剛開始采用減缸運行方案時是這樣的。只有準備此后相當長一段時間要進行低速行駛，并且汽車尚未啟動或已處于低速狀態時，才可將發動機設為減缸運行；反之，準備此后相當長一段時間要進行高速行駛，并且汽車尚未啟動或尚處于低速狀態時，才可將發動機設為全缸運行。等將來技術成熟再改進提高，以至于汽車電腦可以做到隨時根據車速、負載（包括空調）、路況、及后面提到的發電用電情況等因素進行綜合分析，隨時改變發動機正在工作著的汽缸的數目。
減缸運行方案之所以省油，除了前面所說的原因外，在發電用電方面的應用還能進一步節省能源。現在的汽車一開動，其動力系統就不停地發電，并向蓄電池充電，要是蓄電池的電量已經滿了，發的電就有相當一部分被白白浪費。為了解決這個問題，現在有兩個方案可供選擇：
方案一：油電混合動力方案。現有的油電混合動力系統還有不盡人意之處：1、如果電動機是汽車動力的主要或全部來源的話，那么電動機和蓄電池的使用成本就很大；能量轉換級次又多了一層，能量消耗就多。2、如果電動機是汽車的輔助動力的話，汽車只是在需要偶爾加大動力的時候，電動機才工作；一般情況下電動機是不工作的，可動力系統就卻仍然發電不止，即使蓄電池充足了也不停，能量照樣因此而浪費。假如汽（柴）油發動機能減缸運行，我們就有了新的油電混合動力方案：汽車的啟動電動機改用可變頻運轉的電動機，這個電動機可以當作應用減缸運行方案發動機的一個特殊“汽缸”來看待。開車時如遇蓄電池電量充足，就再停止一個或幾個汽（柴）油機汽缸而啟動該電動機，并用專用的電子芯片及電路使其轉速與汽（柴）油機的轉速同步；蓄電池電量降到一定程度就停止電動機工作（電動機改為發電機來使用），并同時重新開啟因啟動電動機而被停止的汽缸。如此，汽車發的電就不會被浪費，從而再節約一部分能量。
方案二：開閉發電功能方案。蓄電池電量不足之時，開動發電機來發電充電；蓄電池電量充足了，關閉發電機并為此作進一步的減缸運行動作，以求達到再省一部分油的目的。
方案一比較復雜，但是油電混合動力系統很有發展的前途；方案二比較簡單，便于被應用。
另外，原來汽車在停車的時候如要開空調，發動機就只能全缸運行；而發動機能減缸運行可以使停車開空調也能省不少的油。
總之，汽車發動機的減缸運行方案可使汽車省油、少污染，并延長發動機的使用壽命和減少其保養成本。

作者: 泊比 時間: 2008-8-13 13:52
也許是發火間隔的關系，多缸機（3缸及以上）在某缸斷火后會發出異常的聲音，聲音粗暴。同時由于結構影響，應該對發動機壽命有較大影響。

作者: 松濤 時間: 2010-5-22 13:01
減缸運行理論上可行，但事件中的智能控制、發動機轉動慣量平衡、NVH性能等都需要考慮。遠非理論分析上這么簡單

作者: yin.xinwu 時間: 2010-6-24 01:12
如果氣缸溫度不點火溫度降下來，氣缸在再次重新點火時候污染值很高，排放有很高的風險

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