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性能/省油/環(huán)保全都滿足你!起亞凱酷動力解析

相信大部分朋友在購車時的初次關(guān)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(guān)系。但到了用車、養(yǎng)車階段,動力行不行、夠不夠經(jīng)濟省油、質(zhì)量可不可靠則是實實在在的購買決定性因素。前者顏值設(shè)計層面對于全新K5凱酷來說似乎是道送分題;而后者則關(guān)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(fā)動機,看備受關(guān)注的CVVD技術(shù)到底能帶來哪些實質(zhì)性提升。

性能/省油/環(huán)保全都滿足你起亞凱酷動力解析-圖1

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一款發(fā)動機的技術(shù)領(lǐng)先性其實可以從四個維度上來衡量:動力、經(jīng)濟、排放和耐久,各家車企也不遺余力開發(fā)新技術(shù)用來滿足這四個方面的均衡需求。其中現(xiàn)代·起亞汽車研發(fā)的CVVD技術(shù)更是為了實現(xiàn)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(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用上了這項全球首創(chuàng)的革新技術(shù)。

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

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四沖程發(fā)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(fā)動機進氣沖程中打開,讓空氣進去氣缸內(nèi),為燃燒提供介質(zhì)。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(fā)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(fā)動機的進氣需求了。

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為了解決這個問題,進一步提升發(fā)動機的進排氣效率,CVVT(連續(xù)可變氣門正時技術(shù))和CVVL(連續(xù)可變氣門升程技術(shù))應(yīng)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(fā)動機在低轉(zhuǎn)數(shù)時的扭矩表現(xiàn),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(fā)動機效率)。

這兩種技術(shù)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(xù)期的調(diào)節(jié),換句話說就是無法改變氣門的開啟或關(guān)閉時長,在發(fā)動機最優(yōu)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(nèi)持續(xù)開閉)。結(jié)果就是導(dǎo)致不能實現(xiàn)最優(yōu)化的空氣燃燒比,兩種技術(shù)都不能兼顧性能與燃油效率的平衡,只能解決一項而妥協(xié)另外一項。

凱酷1.5T-GDi發(fā)動機的CVVD(連續(xù)可變氣門持續(xù)期)技術(shù)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(打開大小)的前提下,合理控制氣門的打開時機和持續(xù)時間,在發(fā)動機最優(yōu)工況下(理想的時間)氣門持續(xù)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(tǒng)的組成

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其實可以把CVVD技術(shù)簡單做一個貼近生活的比喻,大夏天房間內(nèi)開著空調(diào)(房間內(nèi)的溫度就是發(fā)動機的工況,房門的開閉就是發(fā)動機氣門的開閉),當(dāng)房門打開時,屋內(nèi)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(guān)閉時間太長,屋內(nèi)缺少新鮮空氣流通,人體感知同樣不會太舒服。CVVD連續(xù)可變氣門持續(xù)期技術(shù)就相當(dāng)于給房門加裝了一個智能定時開關(guān)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(yōu)的換氣隔溫度效果。對應(yīng)到發(fā)動機上,這一系列的操作就是為了達到最優(yōu)的空燃比,使得性能和燃油效率兼顧。

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目前發(fā)動機循環(huán)分為三種,分別是基本的奧托循環(huán),即發(fā)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(huán)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(huán)和米勒循環(huán)一個注重燃油經(jīng)濟性另一個注重動力性,實現(xiàn)手段都是以減少進氣沖程中氣門的打開時長讓發(fā)動機的實際壓縮比小于膨脹比來完成的。

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

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實際應(yīng)用場景:

對于應(yīng)用了CVVD技術(shù)的發(fā)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(tǒng)可以將進氣門的開啟持續(xù)到壓縮沖程的中后期在關(guān)閉,以此減少壓縮時產(chǎn)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(shù)將在發(fā)動機壓縮沖程更早時就關(guān)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(guān)閉進氣門,能有效提升加速性能。按照起亞官方的數(shù)據(jù),采用CVVD技術(shù)后,發(fā)動機的動力性能提升了4%,燃油經(jīng)濟性提升了5%,而排放物減少了12%,這次全新應(yīng)用的1.5T發(fā)動機,油耗也降低至了5.6L/100km。性能/省油/環(huán)保全都滿足你起亞凱酷動力解析-圖11

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低壓廢氣再循環(huán)(LP- EGR)和CVVD在技術(shù)上的配合度相當(dāng)高,常規(guī)的廢氣再循環(huán)技術(shù)是直接將部分高溫廢氣直接導(dǎo)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(jīng)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。

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最后,相信還是會有不少朋友對新技術(shù)的可靠性和耐用性上產(chǎn)生質(zhì)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(xiàn)在下結(jié)論好或壞還為時已早。從現(xiàn)有的條件和理性分析出發(fā),整個CVVD系統(tǒng)機械度非常高,除了驅(qū)動電動機,關(guān)鍵的位置控制器和凸輪軸總成皆為純機械結(jié)構(gòu),此外在凸輪和凸輪軸等幾乎所有旋轉(zhuǎn)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(shù)在當(dāng)前都有著十足的領(lǐng)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(yù)計于9月份內(nèi)正式上市,值得期待。

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