BMW 的电子控制阀门－Valvetronic 引擎.PDF

BMW的電子控制閥門－ Valvetronic引擎 作者 ：徐 業良 (2001-11-15) ；推薦 ：徐 業良 (2001-11-15) 。 作者 ：徐業良 (2001-11-15) ；推薦 ：徐業良 (2001-11-15) 。 附註 ：本文發 表於汽車購買指 南雜誌 ，2001 年十二月號 ，史丹福專欄 。 附註 ：本文發 表於汽車購買指 南雜誌 ，2001 年十二月號 ，史丹福專欄 。 BMW的電子控制閥門－ Valvetronic引擎 在電動車大行其道的今日，很少有車廠還把汽車動力的研究主力還放在汽油引擎 的改良上，因此最近很高興看到稱得上“劃時代＂的 BMW的電子控制閥門－ Valvetronic引擎的發表，幾乎可說是是為未來十年汽油引擎科技建立了新的藍圖。這 個月的史丹福專欄咱們就來簡單談一談 Valvetronic引擎的原理和設計。 談到“劃時代＂， BMW的 Valvetronic引擎是世界第一個沒有 throttle butterfly的 引擎。 “Throttle butterfly”是什麼東西？ “Throttle butterfly”是在引擎進氣岐管口上一個長得像蝴蝶狀 (butterfly)的節氣閥 (throttle) ，中文似乎就直接簡單叫作節氣門或油門。 OK ，Valvetronic引擎是世界第一個沒有節氣門的引擎。那麼到底其優點何在呢？ 省油。各種標準測試結果都顯示 Valvetronic引擎可以比傳統引擎節省 10%以上 的耗油量。 要了解沒有節氣門引擎為什麼會省油，我們必須先了解傳統引擎的油門是如何動 作的。當您踩下油門踏板加速時，您可能直覺感受到，您為引擎“加油＂了。但是事 1 .tw/ BMW的電子控制閥門－ Valvetronic引擎 實上您踩下油門踏板並不是直接增加噴入引擎汽缸中的油量，而是改變了進氣歧管節 氣門開閉的大小，從而改變進入汽缸中的空氣量，汽車的噴射供油系統偵測通過節氣 門的空氣量多寡，然後才決定要噴入多少油量。這樣油門控制引擎的方式的設計主要 是希望在不同的油門開度，仍不會改變油氣混合氣的比例，以免造成熄火。 還沒談到主題，那麼沒有節氣門引擎為什麼會省油呢？ 小時候您一定玩過針筒， 回想一下把針筒頭用大拇指堵住（當然要把針頭拿掉喽！），同時把針筒內的活塞往 下拉－－拉不動對不對？這是因為這時針筒內會形成一個真空，而外界大氣壓力使得 針孔活塞很難被往下拉。傳統引擎中也有類似的現象，在您輕踩或者沒有踩油門時， 節氣門僅僅微開甚至完全封閉，然而同時間引擎活塞持續動作往下拉，企圖從接近封 閉的進氣岐管吸入空氣，這時節氣門和汽缸活塞之間也會形成真空，外界的大氣壓力 對於活塞上下吸吐的動作形成很大的抵抗力，大大消耗能量，這在工程上叫作 “pumping loss” ，因為引擎活塞的吸吐動作(pumping)造成的能量損失(loss) 。引擎越低 速，節氣門關得越緊，因為引擎活塞的吸吐動作造成的能量損失就越大。 所以 Valvetronic引擎去除了節氣門也就去除了 “pumping loss” ，可以大大節省耗 油量，特別是在引擎低轉速的時候。BMW應用 Valvetronic 技術的第一個產品，搭配 在 BMW 316ti的 1.8 升四缸Valvetronic引擎，動力輸出比前一代引擎高了 20% ，而 在歐盟 EU 標準的測試循環，包括引擎高速和低速運轉，耗油量每公升汽油接近 19 公里，比傳統引擎省油10% ，如果主要是在市區停停走走低速駕駛的話，省油比例還 要更高。此外 Valvetronic引擎廢氣排放測試表現也很好，甚至不需要特別採用低硫 汽油，Valvetronic 技術也是 BMW 企圖達到2008 年二氧化碳排放每公里140克的標 準所倚賴的重要武器。 聽起來挺不錯的，但是沒有節氣門，您腳踏油門時，引擎要如何控制進入汽缸的 空氣量呢？ BMW的工程師以人的呼吸來類比引擎進氣的思考：當身體需要大量空氣時，人 會做比較深而長的呼吸，而當身體不需要太多空氣時，人的做法不是把鼻