老旧汽车发动机是如何变得如此高效的 - 彭博社
Kyle Stock
瑞典托尔斯兰达的沃尔沃工厂的一台汽车发动机摄影:Kristian Helgesen/Bloomberg这已经是官方消息:美国的汽车比以往任何时候都更高效。根据美国环境保护局的一份新报告(PDF),去年购买的平均车辆每加仑行驶23.6英里,较前一年的22.4英里有所上升。到2025年,汽车制造商有望实现接近每加仑55英里的车队平均水平。
许多增益得益于电动技术——更好的电池和在驾驶员踩刹车时为其充电的神奇系统——但依然使用古老化石燃料的发动机也在推动这一变化。几乎70万美国人(PDF)今年驾驶新的福特F系列皮卡,其中基础型号在高速公路上每加仑略超过20英里。
工程师们是如何达到这样的里程数的?我们查看了发动机并与EPA的人士进行了交谈以了解情况。以下是四个有影响的技术术语——以及它们的通俗解释:
1) 直接喷射(31%的新车): 当化油器被燃油喷射器取代时,发动机效率大幅提升。几款新发动机配备了将燃油直接喷入每个气缸的系统,而不是在外部与空气混合后再由活塞“拉”入燃烧室。这一过程更加精确,使发动机能够减少燃油的消耗。
2) 气缸停用(8%的新车): 为什么要在V8和V6之间选择,而不是同时拥有两者?当大发动机怠速或巡航时,其气缸几乎缺乏空气。它们的燃油消耗不多,但所消耗的燃油燃烧效率并不高。越来越多的车辆——通常是较大的卡车——现在配备了在驾驶员巡航时停用两个气缸的系统,将相同量的空气引导到更少的燃烧室。
3) 无级变速器(15%的新车): 驾驶员在汽车换到更高档位之前和之后往往会消耗最多的燃油。无级变速器的工作原理有点像围绕两个滑轮的皮带,这两个滑轮的大小不断变化。由于没有具体的档位,车辆始终保持在效率的最佳状态。(这里有一个不错的动画展示了它的样子。)
4) 涡轮增压(15%的新车): 效率完全取决于工程师所称的“特定功率”,即发动机相对于其大小的输出。他们不断追求的是从更小的发动机中获得更大的输出。涡轮增压单元正是如此。与依靠活塞“拉”空气进入气缸不同,配备涡轮增压的发动机实际上有一个复杂的小风扇,推动或压缩空气,以便更多的空气被强制送入每个气缸,在驾驶员偶尔需要更多动力时产生更多的功率。配备涡轮增压单元的新车比例在过去一年中几乎翻了一番。
美国汽车制造商在效率方面仍在追赶。除了卡车,丰田、本田和马自达是EPA名单上的油耗赢家,每辆车的平均油耗超过29英里每加仑。福特的油耗为27.4英里每加仑,紧随其后的是通用汽车,油耗为25.6,克莱斯勒为24.7。