主動燃油管理

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簡介

主動燃油管理(Active fuel Management),又名Displacement on Demand,簡寫AFM或DOD,是汽車發動機一項節能減排技術,最早就通用汽車公司提出,並開始在1981年運用於通用凱迪拉克車型L62發動機上。這項技術可以使發動機根據工況要求,選擇在低負荷情況下關閉部分氣缸停止工作,從而達到改善燃油經濟性和減少廢氣排放的目的,它一般運用於V6或V8發動機上。根據EPA測試顯示,使用該項技術的發動機可以有效減少5.5%至7.5%的燃油消耗。 

發展過程

當車輛急加速或高負載時,需求多缸發動機較高的功率輸出,但是,根據統計顯示,在日常的用車過程中,大多數情況發動機的功率使用均低於25%,比如車輛在高速公路開行時,僅需要40馬力(30千瓦)的功率輸出便可以滿足車輛前進動力需求,以及必要的附屬檔案運轉,比如空調開啟。
當汽油發動機運轉在低負載條件下,發動機的有效壓縮比遠小於標定的壓縮比值,節氣門處於不完全打開狀態,發動機在每一個進氣衝程中的進氣量也遠小於滿負荷的最大進氣量,因此,燃燒室裡面混合氣體燃燒產生的壓力和溫度也遠小於滿負荷狀態,根據熱力學定律,發動機的熱效率轉換也遠小於其可達的最大熱效率值,即是發動機燃燒熱能轉化為運轉機械能的效率不高。
因此,在大部分的日常車輛使用過程中,高功率,大排量的發動機配備實際上並沒有被發揮到極致,反而在一定程度上造成了浪費,並增加了額外的燃油消耗。
主動燃油管理(active fuel management)技術就是針對這種情況而產生的,它可以根據發動機的運轉工況要求,智慧型的控制發動機運轉,在低負荷時,關閉部分氣缸,以減少燃油消耗,提高熱轉化效率,在高負荷時,開啟全部氣缸,又能使功率輸出滿足駕乘需求。

工作原理

主動燃油管理(active fuel management)技術是通過電磁閥來控制液壓氣門挺桿的油路供給,通過調整選定氣缸氣門挺桿的機油壓力,使得部分氣缸氣門保持關閉,這些氣缸將會停止進氣或排氣,被選定的氣缸將不參與發動機功率輸出,從而達到提高燃油經濟性的目的。
為了達到關閉氣缸的效果,當發動機燃燒作功衝程完成後,排氣門將被電磁閥控制而保持關閉,當發動機排氣衝程時,廢氣將在氣缸內保留並被壓縮,當發動機進入進氣衝程時,進氣門也被電磁閥控制而保持關閉,使得氣缸不能進氣,這樣保留在氣缸之中的廢氣將會在發動機各衝程中不斷被壓縮和膨脹,類同於氣彈簧。根據發動機氣缸分布,那么一次會有多個氣缸被同時關閉(例如V8發動機1,4,6和7缸),當其中兩缸廢氣處於被壓縮狀態時,另外兩缸廢氣將會處於被膨脹狀態,這樣的平衡使得這些氣缸的關閉並不會對發動機造成額外的負擔,不會影響發動機的正常運轉。當發動機工況改變,需要更大的功率輸出時,那么被關閉氣缸的排氣門將會在排氣衝程中打開,廢氣將會被排出,發動機進入全缸正常工作狀態,為車輛帶來更大的動力。

技術意義

主動燃油管理(active fuel management)技術的套用,對發動機性能提升,燃油經濟性的提高有直接的作用,同時也可有效減少發動機廢氣排放,屬於一項節能減排的發動機技術。通用汽車公司是現今最早使用該技術的汽車公司,在通用汽車1981的凱迪拉克車型L62發動機上,便運用了主動燃油管理(active fuel management)技術。

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