面對(duì)著混合動(dòng)力系統(tǒng)、清潔燃料動(dòng)力系統(tǒng)和純電動(dòng)系統(tǒng)等新能源動(dòng)力系統(tǒng)的沖擊，傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)似乎在節(jié)能減排方面一直處于劣勢(shì)。不過，研究傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的工程師并不認(rèn)輸，因?yàn)檫€有很多技術(shù)可以幫助燃油發(fā)動(dòng)機(jī)在節(jié)能減排方面做得更好，比如來(lái)自于菲亞特動(dòng)力科技的Multiair技術(shù)。

早在上世紀(jì)90年代中期，菲亞特集團(tuán)就將研發(fā)方向轉(zhuǎn)移到電動(dòng)液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)上。菲亞特的目標(biāo)是使閥門能夠充分靈活地打開，可針對(duì)單個(gè)汽缸或沖程分別進(jìn)行空氣控制?，F(xiàn)在看來(lái)，Multiair技術(shù)很好地做到了這一點(diǎn)。

簡(jiǎn)單易懂的工作原理

該系統(tǒng)的進(jìn)氣閥工作原理如下：由機(jī)械進(jìn)氣凸輪推動(dòng)活塞，活塞通過液壓腔與進(jìn)氣閥門相連，而液壓腔則由一個(gè)通常打開的開關(guān)式電磁閥控制。若電磁閥關(guān)閉，液壓腔內(nèi)的液壓油如同固體一樣，將機(jī)械進(jìn)氣凸輪施加的升程壓力傳送至進(jìn)氣閥門。若電磁閥打開，液壓腔與進(jìn)氣閥分離，進(jìn)氣閥門不再隨進(jìn)氣凸輪運(yùn)動(dòng)，并在閥門彈簧的作用下關(guān)閉。通過電磁閥開閉時(shí)間的控制，即可輕松優(yōu)化進(jìn)氣閥門打開方式，也就是說(shuō)，它可以隨時(shí)控制進(jìn)氣量的多少。這將會(huì)在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣過程中形成5種模式：

1進(jìn)氣閥門全開狀態(tài)：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到最大功率時(shí)，電磁閥始終保持關(guān)閉，完全借助機(jī)械凸輪實(shí)現(xiàn)閥門全開，機(jī)械凸輪經(jīng)過特別設(shè)計(jì)，可在發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)(打開時(shí)間較長(zhǎng))時(shí)最大限度提高功率。

2進(jìn)氣閥門延遲開啟狀態(tài)：可以在機(jī)械凸輪已經(jīng)開始運(yùn)動(dòng)后關(guān)閉電磁閥，從而部分打開進(jìn)氣閥。這樣，進(jìn)入汽缸的氣流就會(huì)加快，進(jìn)而加強(qiáng)汽缸內(nèi)的紊流。

3進(jìn)氣閥門提前關(guān)閉狀態(tài)：在低轉(zhuǎn)速扭矩輸出時(shí)，電磁閥在凸輪輪廓的末端附近打開，使得進(jìn)氣閥提前關(guān)閉。這樣可以防止空氣不必要地回流到歧管中，最大程度增加汽缸內(nèi)的空氣數(shù)量。

4進(jìn)氣閥門部分開啟狀態(tài)：發(fā)動(dòng)機(jī)以部分負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電磁閥會(huì)提前打開，導(dǎo)致進(jìn)氣閥部分開啟，以便根據(jù)所需扭矩控制吸入的空氣量。

5多重升程狀態(tài)：第2、4兩種驅(qū)動(dòng)模式可在同一進(jìn)氣沖程內(nèi)結(jié)合使用，形成一種所謂的“Multilift”(多重升程)模式，可在負(fù)荷非常低的情況下增強(qiáng)紊流，提高燃燒速率。

Multiair技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

Multiair技術(shù)雖然看上去和VVT系統(tǒng)的效果原理類似，但實(shí)際上卻有著更多的優(yōu)點(diǎn)和更廣泛的用途。我們先來(lái)了解一下這一技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：

1采用節(jié)省功耗的機(jī)械凸輪結(jié)構(gòu)，最高功率可提升多達(dá)10％。

2采用進(jìn)氣閥門提前關(guān)閉策略，最大程度增加汽缸吸入的空氣，使低轉(zhuǎn)速扭矩可提升多達(dá)15％。

3無(wú)論采用自然進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)還是相同排量的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，均可消除泵壓損失，減少10％的油耗及二氧化碳排放。

4Multiair渦輪增壓式緊湊型發(fā)動(dòng)機(jī)，相比同等性能的傳統(tǒng)自然進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)，燃料經(jīng)濟(jì)性可提高多達(dá)25％。

5發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱期間的最佳閥門控制策略，以及在排氣沖程過程中重新打開進(jìn)氣閥所實(shí)現(xiàn)的內(nèi)部廢氣再循環(huán)，可降低40％的碳?xì)浠衔锖鸵谎趸寂欧?，以及降?0％的氨氧化物排放。

6恒定的上游氣壓(自然進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)為大氣壓力，渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)則更高)，加上可針對(duì)單個(gè)汽缸或沖程逐一進(jìn)行超快速空氣控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得超凡的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力。

Multiair技術(shù)的展望

除了上述的優(yōu)勢(shì)，Multiair技術(shù)也將為燃料發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展鋪平道路，因?yàn)檫@一技術(shù)可運(yùn)用于使用任何燃料的所有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。

雖然Multiair技術(shù)最初面向的是使用輕型燃料(汽油、天然氣及液氫)的火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)，但在降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排放方面同樣擁有廣闊的前景。

例如：在排氣沖程過程中重新打開進(jìn)氣閥所實(shí)現(xiàn)的內(nèi)部廢氣再循環(huán)，最多可以降低60％的氮氧化物排放，而冷啟動(dòng)和預(yù)熱期間的最優(yōu)閥門控制策略，最多可降低40％的碳?xì)浠衔锖鸵谎趸欧?。借助發(fā)動(dòng)機(jī)瞬時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)期間高度動(dòng)態(tài)的氣流控制技術(shù)，促使柴油微粒過濾器和氮氧化物儲(chǔ)存催化劑的管理和再生能夠更有效率，進(jìn)一步大幅減少排放。

如果采用了Multiair技術(shù)，那么在未來(lái)，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)會(huì)漸趨統(tǒng)一，這還將會(huì)為傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)裨益。

菲亞特集團(tuán)計(jì)劃在2009年投產(chǎn)新一代Multiair發(fā)動(dòng)機(jī)，并希望在不久的將來(lái)，將其逐步應(yīng)用在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上。我們也非常希望看到這一技術(shù)，早日出現(xiàn)在中國(guó)市場(chǎng)。