Fiat Powertrain Technologies MULTIAIR技术：突破性的空气管理策略

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MULTIAIR技术：突破性的空气管理策略

        Multiair是一种新型电子液压发动机阀门控制系统，可以针对单个汽缸或冲程，直接动态控制空气与燃烧
        Multiair可以通过发动机进气阀直接控制空气，而无须借助节流阀，因而有助于降低油耗；还可以通过控制燃烧减少污染物排放。
        Multiair作为一项多用途技术，可轻松应用于各种汽油发动机，未来还可能开发用于柴油发动机。
优点
        降低油耗及废气排放
        提高最大功率及扭矩
        增强驾驶性能与乐趣

菲亚特Multiair技术：发展历程
近十年来，菲亚特的柴油发动机共轨技术迅猛发展，在乘用车市场取得了突破性进展。为了将竞争优势延伸到汽油发动机领域，菲亚特集团决定采用相同的策略，致力于开拓革命性技术。菲亚特的目标是凭借平稳流畅的燃烧过程和轻巧的结构与部件，既提高燃料经济性和驾驶乐趣，让客户获益匪浅，同时又保持发动机原有的舒适性设计。

喷入汽缸的燃料数量和特性是控制柴油发动机燃烧的主要参数，进而决定着柴油发动机车辆的性能、排放以及油耗。正因为如此，电控共轨柴油喷射系统堪称直喷柴油发动机技术领域的一项根本性突破。

进入汽缸的新鲜空气数量和特性是控制汽油发动机燃烧的主要参数，进而决定着汽油发动机车辆的性能、排放以及油耗。传统汽油发动机持续打开进气阀并借助节流阀调节上游压力，以此控制进入汽缸的空气数量。这种简单而传统的机械控制方法存在一个缺点，即发动机要耗费10%的输入功率，用于将空气从较低的进气压力增加到大气排出压力。

有一项技术的发展从根本上改变了空气控制方式，进而促成汽油发动机技术的突破，其原理在于可以在汽缸进气口直接测量进气参数，该装置采用先进的进气阀电子驱动与控制技术，从而保持恒定的上游自然压力。

这项关键技术的研究工作始于上世纪80年代，当时发动机电子控制技术已趋成熟。

全球各地的研发工作最初侧重于电磁驱动理念，通过上、下两块电磁铁交替通电来控制阀门开合。该驱动原理的优点在于最大程度提高了阀门控制的灵活性和动态响应，然而主要缺陷是无法防止故障产生而且能耗较高。十年来，经过大量的开发工作，仍无法完全解决这一问题。

此时，大多数汽车企业转而开发更简单、稳定而普及的电动机械技术，其基础原理是通过专门的机械装置产生阀门升程差异，通常还搭配凸轮相位器，可同时控制阀门升程和相位。这些系统的主要缺点在于阀门打开方式不够灵活而且动态响应极慢；例如发动机某一排的所有汽缸必须同时驱动，单个汽缸无法独立工作。过去十年来，市场上推出了许多类似的电动机械阀门控制系统。

上世纪90年代中期，菲亚特集团将研发工作方向转移到电动液压驱动技术，并充分利用了共轨技术开发过程中获得的专业知识。菲亚特的目标是使阀门能够充分灵活地打开，可针对单个汽缸或冲程分别进行空气控制。菲亚特的电动液压可变阀门驱动技术简单易用、功率要求低、具有内在的防故障功能，而且成本低廉，因而深受市场青睐。

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Multiair技术：工作原理
该系统的进气阀工作原理如下：由机械进气凸轮推动活塞，活塞通过液压腔与进气阀相连，而液压腔则由一个通常打开的开关式电磁阀控制。

若电磁阀关闭，液压腔内的液压油如同固体一样，将机械进气凸轮施加的升程压力传送至进气阀。若电磁阀打开，液压腔与进气阀分离；进气阀不再随进气凸轮运动，并在阀门弹簧的作用下关闭。阀门关闭冲程的最后一步由专用液压制动装置控制，确保无论发动机怎样运转，都能实现轻缓而规律的阀门关闭过程。通过电磁阀开闭时间的控制，即可轻松优化进气阀打开方式。

当发动机达到最高功率时，电磁阀始终保持关闭，完全借助机械凸轮实现阀门全开，机械凸轮经过特别设计，可在发动机高速运转（打开时间较长）时最大限度提高功率。

在低转速扭矩输出时，电磁阀在凸轮轮廓的末端附近打开，使得进气阀提前关闭。这样可以防止空气不必要地回流到歧管中，最大程度增加汽缸内的空气数量。

发动机以部分负荷运转时，电磁阀会提前打开，导致进气阀部分开启，以便根据所需扭矩控制吸入的空气数量。

或者，也可以在机械凸轮已经开始运动后关闭电磁阀，从而部分打开进气阀。这样，进入汽缸的气流就会加快，进而加强汽缸内的紊流。

后两种驱动模式可在同一进气冲程内结合使用，形成一种所谓的“Multilift”（多重升程）模式，可在负荷非常低的情况下增强紊流，提高燃烧速率。


Multiair技术的优点
Multiair技术为汽油发动机带来的潜在效益总结如下：

•      采用节省功耗的机械凸轮结构，最高功率可提升多达10%
•      采用进气阀提前关闭策略，最大程度增加汽缸吸入的空气，使低转速扭矩可提升多达15%。
•         无论采用自然进气发动机还是相同排量的涡轮增压发动机，均可消除泵压损失，减少10%的油耗及二氧化碳排放
•         Multiair涡轮增压式紧凑型发动机，相比同等性能的传统自然进气发动机，燃料经济性可提高多达25%
•         发动机预热期间的最佳阀门控制策略，以及在排气冲程过程中重新打开进气阀所实现的内部废气再循环，可降低40%的碳氢化物/一氧化碳排放，以及降低60%的氮氧化物排放
•         恒定的上游气压（自然进气发动机为大气压力，涡轮增压发动机则更高），加上可针对单个汽缸或冲程逐一进行超快速空气控制，使发动机获得超凡的动态响应能力

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http://www.fptmultiair.com/

图片和视频太大，自己去上述网站看吧

lazybones

液压cvvl与机械式（如valvetronic）相比，最大的优点是升程曲线的调控自由度大，与电动式相比的最大优点是落座速度的可控。
但是液压式的也有很大的缺陷，就是其各缸各个气门升程的一致性将更难保证，可能较难控制各缸充量差异，尚需详细性能数据予以证明。此外，为控制泄漏率，液压件的加工精度要求高，可预见成本将比机械式高出明显幅度。

zhaozg115x

新知识学习了