Tula斷缸技術顯著提高發(fā)動機效能

你是否駕駛過單缸運轉(zhuǎn)，或者七個氣缸工作的車輛呢？體驗過的車友都會對僅有單數(shù)氣缸運轉(zhuǎn)的發(fā)動機產(chǎn)生濃厚的興趣。一項源于2008年名為Tula技術的科技創(chuàng)新為排量5.3升的GMC Yukon車型帶來了一款全新發(fā)動機，該發(fā)動機采用了斷缸技術，使得發(fā)動機在運轉(zhuǎn)過程中，真正工作的氣缸數(shù)可以自助調(diào)整。發(fā)動機裝配了一款享有專利認證的控制器，幫助及時關閉和打開每一個單獨的氣缸；發(fā)動機曲柄每旋轉(zhuǎn)90度，控制器判斷需要點燃哪些氣缸中的燃油混合氣，以便滿足駕駛員對動力扭矩的需求，同時避免讓人感到不適的動力系統(tǒng)和車身抖動；控制器還控制著同一氣缸兩次引燃之間的時間間隔，目的在于有效地防止氣缸體溫度出現(xiàn)大幅度下降。發(fā)動機斷缸技術的基本原理聽起來較為簡單，但是如果沒有近期加工工藝水平的提升，這種想法還是難以轉(zhuǎn)化成實用產(chǎn)品。

在EPA（美國環(huán)境保護署）城市工況下，Tula發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)的氣缸平均數(shù)為2.4個，公路工況下2.5到4個不等，相比于傳統(tǒng)的全時八缸運轉(zhuǎn)發(fā)動機，采用斷缸技術的發(fā)動機效能提升了15%到18%。因為少量氣缸正常運轉(zhuǎn)時節(jié)氣門的開度會增大，另外不工作的氣缸充當了空氣彈簧的作用，所以斷缸技術大幅降低了泵氣損失。斷缸技術給人留下更深刻印象的要數(shù)研發(fā)制造成本，因為相關硬件已經(jīng)非常成熟實用，對該系統(tǒng)進行提升花費的錢財要遠低于柴油電能混合動力發(fā)動機的研發(fā)投入。

當那些試駕過搭載斷缸技術發(fā)動機汽車的車友看到每個氣缸運轉(zhuǎn)狀態(tài)圖譜后，都會對發(fā)動機在絕大多數(shù)工況下各氣缸之間的平滑過渡感到震驚。整套系統(tǒng)在變速箱處于一檔以及發(fā)動機轉(zhuǎn)速低于900轉(zhuǎn)/分鐘的時候不會發(fā)揮作用，因為這些狀況下缺少驅(qū)動該系統(tǒng)的機油壓力；轉(zhuǎn)速超過3800轉(zhuǎn)/分鐘時，節(jié)氣門已經(jīng)完全打開，很難從中節(jié)省燃油，因此斷缸系統(tǒng)也不會工作。

當車輛穩(wěn)定在70英里/小時的速度下行駛時，往往需要有5到6個氣缸同時工作，所以發(fā)動機可以選擇4到8個氣缸調(diào)整運轉(zhuǎn)的模式；當車速只有30英里/小時的時候，發(fā)動機的所有氣缸偶爾會同時停止工作，動力系統(tǒng)運行的平順性受到影響。

傳統(tǒng)的座式發(fā)動機支架得到保留，而變矩器和傳動裝置受到專利的保護，Tula控制器無權對其進行改造，所以通過增加變矩器滑轉(zhuǎn)和強制變速箱降檔減少車身震動以及進一步節(jié)省燃油的做法不被允許，導致了Tula發(fā)動機沒有對進氣共振和噪音消除采用任何改進措施，這也引來了試駕車友們的陣陣微詞。除此之外，Tula發(fā)動機還有一個很有意思的特征：車輛滑行時，發(fā)動機的所有氣缸停止工作，因此無法實現(xiàn)發(fā)動機制動。

應用Tula技術后，燃油節(jié)省最明顯的是八缸發(fā)動機，仿真結果顯示1.8升四缸發(fā)動機效能提升8%到10%，而六缸發(fā)動機最大提升15%。實驗的四缸發(fā)動機采用了渦輪增壓直噴技術，與Tula斷缸技術完美搭配，做到更近一步減少工作氣缸數(shù)量。柴油發(fā)動機沒有節(jié)氣門裝置，但是對低負載下的燃油消耗實現(xiàn)更好的管控能夠額外提高3%的效能，對長途運貨車輛還是有著不小的潛在吸引力。

從現(xiàn)在的狀況看來，對所有搭載V8發(fā)動機的皮卡和SUV采用Tula斷缸技術可能是一個不錯的選擇。