主动燃油管理是汽车发动机一项
节能减排技术,最早就通用汽车公司提出,并开始在1981年运用于通用凯迪拉克车型L62发动机上。
简介
主动燃油管理(Active Fuel Management),又名Displacement on Demand,简写AFM或DOD,是汽车发动机一项节能减排技术,最早就通用汽车公司提出,并开始在1981年运用于通用凯迪拉克车型L62发动机上。这项技术可以使发动机根据工况要求,选择在低负荷情况下关闭部分气缸停止工作,从而达到改善燃油经济性和减少废气排放的目的,它一般运用于V6或V8发动机上。根据EPA测试显示,使用该项技术的发动机可以有效减少5.5%至7.5%的燃油消耗。
发展过程
当车辆急加速或高负载时,需求多缸发动机较高的功率输出,但是,根据统计显示,在日常的用车过程中,大多数情况发动机的功率使用均低于25%,比如车辆在高速公路开行时,仅需要40马力(30千瓦)的功率输出便可以满足车辆前进动力需求,以及必要的附件运转,比如空调开启。
当汽油发动机运转在低负载条件下,发动机的有效压缩比远小于标定的压缩比值,节气门处于不完全打开状态,发动机在每一个进气冲程中的进气量也远小于满负荷的最大进气量,因此,燃烧室里面混合气体燃烧产生的压力和温度也远小于满负荷状态,根据热力学定律,发动机的热效率转换也远小于其可达的最大热效率值,即是发动机燃烧热能转化为运转机械能的效率不高。
因此,在大部分的日常车辆使用过程中,高功率,大排量的发动机配备实际上并没有被发挥到极致,反而在一定程度上造成了浪费,并增加了额外的燃油消耗。
主动燃油管理(active fuel management)技术就是针对这种情况而产生的,它可以根据发动机的运转工况要求,智能的控制发动机运转,在低负荷时,关闭部分气缸,以减少燃油消耗,提高热转化效率,在高负荷时,开启全部气缸,又能使功率输出满足驾乘需求。
工作原理
主动燃油管理(active fuel management)技术是通过电磁阀来控制液压气门挺杆的油路供给,通过调整选定气缸气门挺杆的机油压力,使得部分气缸气门保持关闭,这些气缸将会停止进气或排气,被选定的气缸将不参与发动机功率输出,从而达到提高燃油经济性的目的。
为了达到关闭气缸的效果,当发动机燃烧作功冲程完成后,排气门将被电磁阀控制而保持关闭,当发动机排气冲程时,废气将在气缸内保留并被压缩,当发动机进入进气冲程时,进气门也被电磁阀控制而保持关闭,使得气缸不能进气,这样保留在气缸之中的废气将会在发动机各冲程中不断被压缩和膨胀,类同于气弹簧。根据发动机气缸分布,那么一次会有多个气缸被同时关闭(例如V8发动机1,4,6和7缸),当其中两缸废气处于被压缩状态时,另外两缸废气将会处于被膨胀状态,这样的平衡使得这些气缸的关闭并不会对发动机造成额外的负担,不会影响发动机的正常运转。当发动机工况改变,需要更大的功率输出时,那么被关闭气缸的排气门将会在排气冲程中打开,废气将会被排出,发动机进入全缸正常工作状态,为车辆带来更大的动力。
技术意义
主动燃油管理(active fuel management)技术的应用,对发动机性能提升,燃油经济性的提高有直接的作用,同时也可有效减少发动机废气排放,属于一项节能减排的发动机技术。通用汽车公司是现今最早使用该技术的汽车公司,在通用汽车1981的凯迪拉克车型L62发动机上,便运用了主动燃油管理(active fuel management)技术。