发动机上的字母都是啥意思?——之\x26quot;脑洞大开\x26quot;的菲亚特MultiAir

摘要: 菲亚特Multiair发动机有何优缺点

11-01 12:34 首页 车辙

?伙伴们大家好,我们的发动机技术解读文章又来啦,接着聊发动机的可变气门技术,上一篇文章介绍的是大名鼎鼎的本田VTEC和i-VTEC技术,主要的结构和原理还记得嘛?如果还没明白的话,可以再来重温一下本田粉们津津乐道的VTEC和i-VTEC。(传送门:《发动机上的字母都是啥意思?——之"爆高转"的本田VTEC和i-VTEC



当然,为了让发动机配气系统变得有"灵性",机智的厂家可不止本田一个。通过调节凸轮的相位来实现进气门正时可调其实是个很普及的技术,毕竟可以以很低的成本代价提升发动机工作效率,所以VVT技术我们会在很多车型上见到。


而丰田在此基础上更进一步,依靠ECM和传感器对气门正时的控制变得更加精准,即VVT-i。如果只在进气门装个VVT还不够的话,排气门同样可以依靠VVT系统实现气门正时的可调,这样的话发动机的配气效率进一步提高,呼吸变得更通畅,这就是双VVT技术,也叫D-VVT。

▲吉利的DVVT发动机


但这些对于菲亚特来说都显得太普通了,这个意大利汽车集团除了在内外造型和设计上标新立异之外,在发动机的可变气门技术上也不想走寻常路。"既然你们都还在依靠凸轮相位做文章,那我就玩个新潮的",菲亚特当时的内心活动想必是自信又兴奋的,结果,它竟然直接取消了进气门一侧的凸轮轴,完全不用了……


那么,不依靠不同角度凸轮的机械传动去顶开进气门,菲亚特这项技术靠什么实现对进气门的正时(开闭时间)和升程(开闭大小)的调节呢?其实它靠的是"电气化",主角是电子液压阀,由排气门一侧的凸轮进行驱动,实现了进气门开度大小和开闭时间的任意调节,不必再局限于某一转速或者某一区间,也就是实现了无级调节,这可是本田的VTEC和i-VTEC力所不能及的事情。而这项技术,就是菲亚特引以为傲的MultiAir电控液压进气系统,在菲亚特和克莱斯勒结盟之后,搭载这项技术的发动机同时被广泛用在了Jeep、克莱斯勒等品牌的车型上。


核心角色电子液压阀由发动机的ECU控制,通过断开和接通相应的油路,来实现气门的关闭和开启,这是改变进气门的正时。而对进气门的升程调节则是通过控制电子液压阀接通油路的时间长度,接通油路的时间长,气门的开度就大。


首次装备MultiAir发动机的量产车那肯定要有点噱头,所以菲亚特选择了集团旗下的阿尔法·罗密欧品牌,2009年推出的2010款MiTo得以担此殊荣,连车型名称里也加入了MultiAir一词,即MiTo 1.4 MultiAir。


有了1.4L MultiAir发动机的加持,MiTo的动力自然是个看点,这款1.4L自然吸气发动机分为105马力低功和135马力高功两个版本,动力水平高于主流的1.4L发动机,例如大众的EA211 1.4L甚至1.6L发动机。在加装涡轮之后,1.4T MultiAir发动机的最大功率可以达到170马力,1.4T版的MiTo百公里加速时间为7秒左右。

▲Jeep自由侠的1.4T T-JET发动机没有MultiAir


说到这台菲亚特克莱斯勒的1.4T发动机,是不是想起了国产Jeep车型上的1.4T呢?没错,自由侠和指南者的1.4T发动机正是这一款,不过,自由侠的1.4T发动机和指南者的1.4T发动机区别之一就在于有没有MultiAir。



通过上面这个表格可以直观地看出这两台1.4T发动机的区别,因为有了第二代MultiAir技术的加入,指南者1.4T发动机进气门一侧的凸轮轴被拿掉,控制进气门的电子液压阀由排气门一侧的凸轮轴进行驱动,配气结构也就由DOHC(双顶置凸轮轴)变为了SOHC(单顶置凸轮轴)。在参数方面,因为发动机配气效率的提升,指南者的1.4T发动机参数要高于自由侠的1.4T发动机。

▲Jeep指南者的1.4T发动机,上面的MultiAir turbo表明了身份


Jeep旗下运用MultiAir技术的在售车型还有自由光2.4L版本。另外,Jeep的大切诺基SRT这台百公里加速4.9秒的"暴力猛兽",它所搭载的6.4L V8 HEMI自吸发动机运用了MDS多级可变排量控制系统,通俗说就是气缸关闭功能,从而实现了排量的"可变",提升燃油经济性,这类可变气缸技术我们在之后的文章中会详细介绍。


说回到MultiAir,通过指南者和自由侠的1.4T发动机的对比,不难看出它对于发动机动力的提升。放在同级中去比较,配有MultiAir技术的1.4T发动机和大众的EA211 1.4T相比,最大扭矩都是250N·m,最大马力则多出15Ps,达到了165Ps,但是1.4T MultiAir发动机的最大扭矩转速比较高,为2500rpm,车辆在低扭时的动力会比大众EA211 1.4T车型弱一些。



▲这张图显示了1.4T MultiAir发动机的输出特性


那么除了动力和燃油经济性的提升之外,MultiAir技术还有哪些优点?

先从结构方面看,由于取消了进气门一侧的凸轮轴,也取消了节气门,发动机的缸盖结构得以精简,整套机构的集成化程度比较高,主要零部件的尺寸都不大,这对于降低发动机的自重和整车的轻量化有所帮助。再就是较为简单的结构可以减小配气机构的惯性,降低发动机高速运转时的动力损失;而在怠速和低负荷工况时,MultiAir系统可以在一个冲程内多次开启气门,从而提升燃烧效率和动力的响应速度。


其实,MultiAir最大的优势体现在成本方面。由于上述结构相对简单的原因,为发动机配备MultiAir系统并不需要很高的成本,所以这项听起来高大上的电控+液压的可变气门技术得以在菲亚特克莱斯勒旗下的很多车型上推广,这对于FCA的品牌形象是个加分项。

▲MultiAir发动机的气门正时和升程能够无级调节,其控制模式有很多种


缺点的话主要是在稳定性和耐久度方面,毕竟不是传统的凸轮轴机械传动方式,MultiAir所采用的电控液压系统实际"疗效"虽然不错,但这也对电控液压机构的可靠性和耐久性提出了高要求,尤其是如何保证在低端入门车型上使用的MultiAir技术的可靠和稳定,值得菲亚特克莱斯勒重视。

公开课》| 作者:姜志浩

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