如果要使柴油发动机有未来,那么它必须比现在清洁得多。

伊顿的工程师正在研究一种可能的解决方案:为柴油发动机配备气缸停用功能。

伊顿认为,停用气缸是使柴油更快达到工作温度,然后更热,更高效地运转的关键。如果柴油发动机的温度过低,则其催化转化器将失效。如果运行温度过高,则会释放出过多的氮氧化物,这与呼吸系统疾病有关。

但是,通过关闭多达一半的气缸,并使主动活塞更努力地工作并产生更多的热量,温度可以保持在最佳状态,并提供更高的燃油经济性和NOx降低约35%,Eaton的工程师押宝。

如果伊顿的柴油机气缸停用技术成功,那将是柴油机的首创。在汽车,中型或重型卡车上没有使用气缸停用系统。

移植技术

该供应商是汽油发动机气缸停用技术的先驱,多年来为通用汽车和菲亚特克莱斯勒汽车的引擎提供了停用组件。伊顿汽车技术和创新的首席工程师吉姆·麦卡锡说,伊顿的工程师现在正在将成熟的技术(使用进气门和排气门关闭汽缸的气门装置)移植到柴油发动机上。

麦卡锡:使发动机更热。

但是在柴油上,停用系统的程序设置为不同地运行。麦卡锡说,目标是通过使正在点火的活塞做更多的工作来使发动机在低负荷情况下更热运转。

伊顿的柴油机停用系统如何提高排气温度的一种情况是,发动机长时间空转,这在半卡车中很常见。

“如果我有120马力的六缸柴油发动机,那么每个汽缸都会产生20马力。但是,如果我停用了一半的气缸,则我必须从每个气缸中获得40马力。我的负担是我的两倍。”麦卡锡说。因为现在三个主动气缸必须产生两倍的功,所以它们产生的热量会增加。这会将排气温度提高到482至572华氏度之间,并使催化转化器保持有效运行。

该系统如何应用于汽油和柴油有一些相似之处。两者都在气门挺杆上使用供油电磁阀,以保持进气门和排气门关闭。停用气缸后,空气会滞留在内部,并随着活塞在孔中上下移动而充当弹簧。

节省燃油

麦卡锡说,伊顿公司的柴油缸停用系统正在为中型卡车开发,但可以缩小到乘用车的工作量。市场上有一种皮卡可以使用这样的伊顿系统:FCA的Ram皮卡配备了可选的直列六缸康明斯柴油发动机。

麦卡锡说,伊顿将首先致力于为商用车,半卡车,垃圾车和其他柴油动力车辆开发柴油气缸停用系统,这些系统经常长时间闲置,或者在稳定的高速公路速度下运行,可以在不关闭两个气缸的情况下将其关闭失去表现。

节省燃油的主要原因是发动机的加油方式。在当今的柴油发动机上,当排气温度下降时,会将额外的燃料喷射到气缸中。燃烧更多的燃料会升高温度,但不会增加工作量。停用气缸后,由于有效气缸在较重的负载下运行得更热,因此无需喷射额外的燃料来提高热量。

在六缸发动机空转时,只有三个气缸点火可将燃油消耗降低约11%。仅用两个气缸点火,发动机的燃油效率提高了约40%,并且发动机的排气温度足够高,可以使催化转化器高效运行。

存在要克服的挑战,即噪声,振动和粗糙度。伊顿的工程师正在开发软件,以在某些汽缸不点火时帮助柴油平稳运行。