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Tula技术公司是一家来自美国硅谷的动态跳转点火(DSF)系统供应商,该系统是一项基于软件的动力总成技术,能够把先进的数字信号处理与尖端的驱动系统控制结合在一起,打造出可变排量的发动机。通用汽车公司最近这些年和Tula技术公司展开了密切合作,2012年通用投资公司对Tula进行了股权投资,2013年Tula的工程师们就在美国汽车工程师学会(SAE)世界大会上发表了可变排量发动机的技术成果。
由Tula公司委托的第三方独立测试发现,与搭载未采用停缸技术发动机的普通车型相比,在多缸发动机(包括四缸、六缸、八缸)中应用动态跳转点火技术可以提高大约15%的燃油经济性。
早在19世纪末,可选择性气缸点火技术就已经在农用发动机中出现,而且当时普及率很高,因为政府要求通过减少工作的发动机气缸数目,来对动力负载进行控制,从而保持行车速度的稳定性。在真正的汽车领域中,驾驶者对发动机扭力的需求往往集中在一段很短的时间内;而动态跳转点火技术就可以根据驾驶者的操控,通过选择性激活或者关闭发动机气缸,来管理输出扭力的大小,取代了以往的节气门开度变化响应方式。发动机热效率往往受到空气燃油混合比、峰值压力、温度等因素的限制,利用动态跳转点火技术分别管控每个气缸的点火,有助于热效率的最优化。
Tula动态跳转点火
现有采用停缸技术的发动机中,哪些气缸关闭以及关闭顺序都是确定下来的;Tula动态跳转点火技术与之不同,能够连续不断地针对每一个单独气缸做出动态点火决定,为各种不同速度和负载下的车辆传递最合适的扭力。
Tula工程师介绍了动态跳动点火技术的两个最重要优势。一是通过免除泵气损失和优化燃烧,提高了燃油经济性。每一个发动机转速都对应一个最优的热效率值,泵气损失的降低可以提高发动机的动力负载。如果再事先考虑燃烧过程,发动机燃烧系统工作状态则很有可能与车辆工况完美搭配起来。适当的时刻进气阀和排气阀选择关闭,发动机不需要往这些停止工作的气缸泵送额外空气,又再次提高了三元催化剂的效用。
二是有效控制了振动和噪声的产生。在常规的发动机节流操控中,激发振动频谱与发动机转速关系密切,振动幅度由节气门开度决定。利用动态跳转点火技术,频谱还另外受到工作气缸数目以及点火顺序的影响。对单独气缸点火与否的全局性动态控制意味着,车辆的噪声振动问题可以通过灵活度高且系统化程度强的算法解决,保证了较好的平顺性。
Tula动态跳转点火技术支持下,根据具体负载需求,哪些气缸点火在时刻变动着。装配在通用测试车上,动态跳转点火技术在没有消弱动力性能的基础上,具有很强的提高燃油经济性潜力。Tula软件专家和通用动力系统专家共同努力才有了这项先进技术成果。 |
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