都滿足你 解讀新K5凱酷1.5T-GDi發動機

  糾錯  2020/8/7 10:30:00  糾錯 推薦指數: ★★★   加入收藏

相信大部分朋友在購車時的初次關注點往往在顏值上,這也無可厚非,畢竟好不好看和開出去有沒有面子成正比關系。但到了用車、養車階段,動力行不行、夠不夠經濟省油、質量可不可靠則是實實在在的購買決定性因素。前者顏值設計層面對于全新K5凱酷來說似乎是道送分題;而后者則關乎到整車的三大件,這次首先帶大家來看全新K5凱酷的1.5T-GDi發動機,看備受關注的CVVD技術到底能帶來哪些實質性提升。

一款發動機的技術領先性其實可以從四個維度上來衡量:動力、經濟、排放和耐久,各家車企也不遺余力開發新技術用來滿足這四個方面的均衡需求。其中現代·起亞汽車研發的CVVD技術更是為了實現在這多個維度的全面提升和革新,目前包括起亞K5凱酷和第十代索納塔的1.5T動力系統已經應用上了這項全球首創的革新技術。

CVVD(Continuously Variable Valve Duration)連續可變氣門持續期,簡稱CVVD技術,是不是特別像大家經常能聽到的CVVT或者是CVVL?其實它們都是發動機氣門控制技術的一種,但CVVD有著更強的技術領先性。為了更容易的理解這項技術,我們首先需要了解發動機氣門的實際作用。

四沖程發動機的一個完整工作過程為進氣-壓縮-做工-排氣,進氣門會在發動機進氣沖程中打開,讓空氣進去氣缸內,為燃燒提供介質。燃燒后的廢氣會從排氣門排出,而這兩個氣門就是控制空氣進出氣缸的大門。新的問題是,發動機在不同工作狀況下,對進入氣缸的空氣有著不同的需求,需要高動力輸出急加速時,這時空氣的需求量較大,而定速巡航不需要太強動力的時候,空氣的需求量并不大。正常單一的氣門開閉時間或者升程不能夠滿足發動機的進氣需求了。

為了解決這個問題,進一步提升發動機的進排氣效率,CVVT(連續可變氣門正時技術)和CVVL(連續可變氣門升程技術)應運而生,分別是為了解決進、排氣門在什么時候打開(CVVT—提升發動機在低轉數時的扭矩表現,減少有害物的排放);以及氣門打開的幅度大。–VVL—匹配不同工況下的進氣量,提升進氣效率,從而提升發動機效率)。

這兩種技術有各自的針對性,但有一件事還是做不到,就是無法進行氣門持續期的調節,換句話說就是無法改變氣門的開啟或關閉時長,在發動機最優的工作過程中,無法做到與之完美匹配的空氣需求量(在理想的時間內持續開閉)。結果就是導致不能實現最優化的空氣燃燒比,兩種技術都不能兼顧性能與燃油效率的平衡,只能解決一項而妥協另外一項。

凱酷1.5T-GDi發動機的CVVD(連續可變氣門持續期)技術的重點,就是能改變氣門的開啟時長,它能在不改變氣門升程(打開大。┑那疤嵯,合理控制氣門的打開時機和持續時間,在發動機最優工況下(理想的時間)氣門持續開閉,從而獲得最好的空燃比(提升燃燒效率,降低排放)。

CVVD系統的組成

其實可以把CVVD技術簡單做一個貼近生活的比喻,大夏天房間內開著空調(房間內的溫度就是發動機的工況,房門的開閉就是發動機氣門的開閉),當房門打開時,屋內的空氣會換新,但溫度會升高(性能),人的體感舒適度(燃油效率)會降低;而房門關閉時間太長,屋內缺少新鮮空氣流通,人體感知同樣不會太舒服。CVVD連續可變氣門持續期技術就相當于給房門加裝了一個智能定時開關裝置,不僅能決定門什么時候開,開多大,開多長時間,還能控制達到最優的換氣隔溫度效果。對應到發動機上,這一系列的操作就是為了達到最優的空燃比,使得性能和燃油效率兼顧。

目前發動機循環分為三種,分別是基本的奧托循環,即發動機的四個工作沖程分別與活塞的每次上下運動完成重合,說直觀一點,這種循環動力性能維持較好,但效率不高。大家都比較熟知的阿特金森循環和米勒循環一個注重燃油經濟性另一個注重動力性,實現手段都是以減少進氣沖程中氣門的打開時長讓發動機的實際壓縮比小于膨脹比來完成的。

通常發動機會選擇其中之一來設置固定的氣門開啟時間,得益于CVVD技術優勢的1.5T-GDi發動機,突破單一固定的循環模式,可根據定速行駛、加速行駛等行駛條件,合理控制氣門開啟持續時間,實現了阿特金森循環、米勒循環以及奧托循環之間的切換。氣缸內的有效壓縮比也能在4∶1到10.5∶1之間靈活的調整切換(日產VC-T發動機的壓縮比變化范圍都沒有這么大)實現可變壓縮效果。

實際應用場景:

對于應用了CVVD技術的發動機,在低速行駛或勻速巡航不需要太大輸出功率的情況下,系統可以將進氣門的開啟持續到壓縮沖程的中后期在關閉,以此減少壓縮時產生的阻力,能有效改善油耗;相反,在車輛需要急加速如超車并線時,CVVD技術將在發動機壓縮沖程更早時就關閉進氣門了,最大限度地增加燃燒所需的空氣量,在壓縮最開始的時候關閉進氣門,能有效提升加速性能。按照起亞官方的數據,采用CVVD技術后,發動機的動力性能提升了4%,燃油經濟性提升了5%,而排放物減少了12%,這次全新應用的1.5T發動機,油耗也降低至了5.6L/100km。

低壓廢氣再循環(LP- EGR)和CVVD在技術上的配合度相當高,常規的廢氣再循環技術是直接將部分高溫廢氣直接導入氣缸,降低進氣中氧氣含量,進而減少噴油量,又能利用二氧化碳的特性吸收氣缸熱量,進而達到冷卻燃燒室,降低氮氧化物排放的效果。LP-EGR則是在在渦輪增壓器的前端引入低壓高溫廢氣和新鮮空氣混合,如此一來廢氣就能在中冷器獲得更好的冷卻效果。再經由CVVD的配氣處理,就能達到前所未有的氣缸降溫和氮氧化物減排效果,同時還能改善油耗。

最后,相信還是會有不少朋友對新技術的可靠性和耐用性上產生質疑,無可厚非,畢竟凱酷還沒有上市,全新索納塔才上市不久,現在下結論好或壞還為時已早。從現有的條件和理性分析出發,整個CVVD系統機械度非常高,除了驅動電動機,關鍵的位置控制器和凸輪軸總成皆為純機械結構,此外在凸輪和凸輪軸等幾乎所有旋轉和滑動部件的表面,都帶有潤滑油孔,且進行了高精度加工處理,確保耐久度。無論從那個方面來看,CVVD技術在當前都有著十足的領先性,這也是韓系品牌車型除顏值外,又一個讓人印象深刻的點。起亞K5凱酷預計于9月份內正式上市,值得期待。

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