节能减排的新利器

面对着混合动力系统、清洁燃料动力系统和纯电动系统等新能源动力系统的冲击，传统发动机似乎在节能减排方面一直处于劣势。不过，研究传统发动机的工程师并不认输，因为还有很多技术可以帮助燃油发动机在节能减排方面做得更好，比如来自于菲亚特动力科技的Multiair技术。

早在上世纪90年代中期，菲亚特集团就将研发方向转移到电动液压驱动技术上。菲亚特的目标是使阀门能够充分灵活地打开，可针对单个汽缸或冲程分别进行空气控制。现在看来，Multiair技术很好地做到了这一点。

简单易懂的工作原理

该系统的进气阀工作原理如下：由机械进气凸轮推动活塞，活塞通过液压腔与进气阀门相连，而液压腔则由一个通常打开的开关式电磁阀控制。若电磁阀关闭，液压腔内的液压油如同固体一样，将机械进气凸轮施加的升程压力传送至进气阀门。若电磁阀打开，液压腔与进气阀分离，进气阀门不再随进气凸轮运动，并在阀门弹簧的作用下关闭。通过电磁阀开闭时间的控制，即可轻松优化进气阀门打开方式，也就是说，它可以随时控制进气量的多少。这将会在发动机进气过程中形成5种模式：

1进气阀门全开状态：当发动机达到最大功率时，电磁阀始终保持关闭，完全借助机械凸轮实现阀门全开，机械凸轮经过特别设计，可在发动机高速运转(打开时间较长)时最大限度提高功率。

2进气阀门延迟开启状态：可以在机械凸轮已经开始运动后关闭电磁阀，从而部分打开进气阀。这样，进入汽缸的气流就会加快，进而加强汽缸内的紊流。

3进气阀门提前关闭状态：在低转速扭矩输出时，电磁阀在凸轮轮廓的末端附近打开，使得进气阀提前关闭。这样可以防止空气不必要地回流到歧管中，最大程度增加汽缸内的空气数量。

4进气阀门部分开启状态：发动机以部分负荷运转时，电磁阀会提前打开，导致进气阀部分开启，以便根据所需扭矩控制吸入的空气量。

5多重升程状态：第2、4两种驱动模式可在同一进气冲程内结合使用，形成一种所谓的“Multilift”(多重升程)模式，可在负荷非常低的情况下增强紊流，提高燃烧速率。

Multiair技术的优点

Multiair技术虽然看上去和VVT系统的效果原理类似，但实际上却有着更多的优点和更广泛的用途。我们先来了解一下这一技术的优点：

1采用节省功耗的机械凸轮结构，最高功率可提升多达10％。

2采用进气阀门提前关闭策略，最大程度增加汽缸吸入的空气，使低转速扭矩可提升多达15％。

3无论采用自然进气发动机还是相同排量的涡轮增压发动机，均可消除泵压损失，减少10％的油耗及二氧化碳排放。

4Multiair涡轮增压式紧凑型发动机，相比同等性能的传统自然进气发动机，燃料经济性可提高多达25％。

5发动机预热期间的最佳阀门控制策略，以及在排气冲程过程中重新打开进气阀所实现的内部废气再循环，可降低40％的碳氢化合物和一氧化碳排放，以及降低60％的氨氧化物排放。

6恒定的上游气压(自然进气发动机为大气压力，涡轮增压发动机则更高)，加上可针对单个汽缸或冲程逐一进行超快速空气控制，使发动机获得超凡的动态响应能力。

Multiair技术的展望

除了上述的优势，Multiair技术也将为燃料发动机技术的进一步发展铺平道路，因为这一技术可运用于使用任何燃料的所有内燃发动机。

虽然Multiair技术最初面向的是使用轻型燃料(汽油、天然气及液氢)的火花点火式发动机，但在降低柴油发动机排放方面同样拥有广阔的前景。

例如：在排气冲程过程中重新打开进气阀所实现的内部废气再循环，最多可以降低60％的氮氧化物排放，而冷启动和预热期间的最优阀门控制策略，最多可降低40％的碳氢化合物和一氧化氮排放。借助发动机瞬时运转期间高度动态的气流控制技术，促使柴油微粒过滤器和氮氧化物储存催化剂的管理和再生能够更有效率，进一步大幅减少排放。

如果采用了Multiair技术，那么在未来，汽油发动机与柴油发动机的结构会渐趋统一，这还将会为传动技术的发展带来裨益。

菲亚特集团计划在2009年投产新一代Multiair发动机，并希望在不久的将来，将其逐步应用在柴油发动机上。我们也非常希望看到这一技术，早日出现在中国市场。