菲亞特MultiAir電子氣門技術解析

2013-05-03 10:16:46 作者：常慶林

　　【太平洋汽車網技術頻道】FPT（Fiat Powertrain Technologies）早在2011年就已經推出了全電子氣門技術MultiAir，并使用在Alfa Romeo Mito 1.4T車型上。但這種超前的技術在當時并沒有得到推廣。在2013年的上海車展上，零部件生產商SCHAEFFLER給我們展出了一臺解剖開的Fiat Fire1.4T發動機，讓我們有機會深入了解這種全新概念的電子氣門技術。下面我們一起來深入了解Fiat MultiAir的技術細節。

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● 傳統的氣門正時及揚程控制技術：

　　氣門正時與揚程控制技術最為人熟知的莫過于本田的VTEC。早在1989年，本田就推出了自行研制的“汽車用可變氣門正時和氣門升程電子控制系統”，英文全“Variable Valve Timing and Valve Lift Electronic Control System”，縮寫就是“VTEC”，是世界上第一個能同時控制氣門開閉時間及升程等兩種不同情況的汽車用氣門控制系統。此項技術是發展自1983年，本田CB400摩托車上的REV（Revolution-modulated valve control）技術，也被稱作“Hyper VTEC”。

　　而像豐田VVTL、日產VVEL、三菱MIVEC、寶馬VANOS & Valvetronic、奧迪AVS等氣門正時及揚程技術均無法擺脫通過在傳統凸輪軸上做文章實現對氣門正時及揚程的控制。

　　傳統的氣門正時及揚程技術相比不帶此技術的發動機，在燃油經濟性和動力性上都有更好的表現。但無論是分段式氣門揚程可變技術（如VTEC）還是無級氣門揚程可變技術（寶馬Valvetronic）都無法實現進氣行程氣門多次開啟的動作，在低速工況只有利用平衡軸或多噴油等額外措施才能提供較好的平順性及響應性。而全電子氣門技術MultiAir能夠實現一種被稱為“Multi Lift”的多次氣門開啟狀態，能夠在低速工況時改善發動機的平順性及響應性。“Multi Lift”實現的功能類似于直噴發動機的多次噴射，但卻是通過氣門開閉來實現而非高壓噴油嘴。

● MultiAir氣門控制機構

　　MultiAir氣門控制機構包括一條用于產生高壓油的凸輪軸、4個高壓油泵、4個控制電磁閥、8個用于推動進氣門的活塞。高壓油泵在發動機運轉的時候一直工作，在液壓油中產生高壓脈沖推動氣門開閉。電磁閥的開閉和開度受到電信號控制，從而實現對推動氣門的活塞時機與行程的控制。現在的MultiAir技術采用的是1個電磁閥控制2個節氣門。

　　MultiAir把氣門正時和揚程由傳統的機械控制，改為使用電磁閥直接控制。這也是這項技術被稱之為電子氣門的原因。

● MultiAir的多種工作狀態

　　MultiAir包括以下4種工作模式：Full Lift（進氣門全開）、Late Intake Valve Opening（LIVO，進氣門延遲開啟，有利于提高進氣氣流流速及混合氣混合）、Early Intake Valve Closing（EIVC，進氣門提前關閉，減少泵氣損失）、Multi Lift（進氣門多次開啟）。下面的視頻對這四種工作模式做了講解。

● MultiAir的優勢

　　和寶馬Valvetronic技術的做法類似，發動機在正常運轉的時候，節氣門沒有存在的意義。使用MultiAir技術的發動機取消了節氣門，從而減少了泵氣損失，提升了車輛的燃油經濟性。Fiat 1.4 MultiAir Turbo發動機是第一款搭載MultiAir技術的渦輪增壓發動機，獲得過歐洲著名 “年度發動機大獎”。在MultiAir于渦輪增壓技術的加持下，這款發動機比起不采用此技術的發動機提升10%的功率輸出和15%的扭矩輸出的同時，還降低10%的二氧化碳排放和節省了25%的燃油成本。

　　即便是沒有采用缸內直噴技術，Fiat 1.4 MultiAir Turbo發動機（高功率版）依然能夠輸出170PS/5500rpm及250N·m/2500rpm。這個參數比起大家熟悉的大眾1.4TSI可要強悍不是一星半點，基本上達到了大眾1.8TSI EA888發動機（161PS/250N·m）和寶馬2.5L N52發動機（161PS/250N·m）的性能參數。

　　總結：MultiAir技術的誕生是隨著電磁閥技術的進步而來的。電磁閥的響應速度已經發展至可以滿足發動機高轉速工況下控制的需求從而造就了MultiAir的實用化。可以預見，多點電噴式Fiat 1.4 MultiAir Turbo發動機將向缸內直噴方向繼續進化，而且單電磁閥控制單氣門、進排氣門全電子控制也是MultiAir的未來發展方向。現在MultiAir已經量產化，而相信的不就的將來“MultiAir 2”或“MultiAir Evo”將在發動機性能上帶給我們更多地驚喜，讓我們拭目以待吧！