三缸尚未普及 两缸悄然来临 闭缸技术了解一下

为了应对日趋严格的排放政策，大多数车型的发动机排量都有所降低，甚至我们所熟知的一些运动轿车以及豪车也都采用小排量的发动机或小排量发动机搭配电动机来弥补动力性的不足，甚至一直被人们所诟病的三缸发动机也成为了当下的一种发展趋势。

所以，无论我们对三缸发动机有着怎样的偏见，但出于成本、排放等因素，未来的汽车市场必然离不开小排量三缸发动机，甚至缸数更低的两缸。听到两缸可能就有更多的人不能接受了，两缸发动机的摩托车我们都见过，两缸的汽车真的能够实现吗？又能否保证运转的平顺性呢？

其实，两缸并非是单纯的两缸发动机，而是3缸或4缸等更多缸数的发动机具备闭缸技术，其能够实现发动机在个别允许的工况下关闭一至两个甚至更多的气缸，以实现至少两个气缸运作，达到降低油耗的效果。

闭缸技术的发展：

闭缸技术其实是内燃机可变排量技术中的一种，最早可以追溯到19世纪后期，而那时对于可变排量技术的应用还没有使用在汽车发动机上，而是工业和农用领域单缸4冲程发动机当中，通过保持排气阀门的开启停止气缸做功，以维持其发动机转速或停止其运转。

直到1980年左右，发动机闭缸技术才被应用于当时的大排量汽车发动机当中。在第二次世界大战期间，凯迪拉克首次对搭载这一技术的V8-6-4发动机进行测试，该系统使用业界第一个发动机控制单元，根据所需的动力将发动机在8缸、6缸和4缸之间进行转换，但由于该系统过于复杂，总是出现一些无法预测的故障导致其可变排量技术很快退役。

1981年，阿尔法罗密欧与热那亚大学合作开发了阿尔法罗密欧Alfetta的半实验性可变排量发动机版本，名为Alfetta CEM（Controllo Elettronico del Motore），并在法兰克福车展上展出。作为首个搭载可变排量技术的4缸发动机，其允许在特定的工况下关闭其中两个气缸以降低油耗。但在1983年阿尔法罗密欧在进行了第二实验阶段后，停止了对该技术的进一步研究。

随着内燃机技术的逐步发展，以及排放标准的逐步收紧，越来越多的汽车品牌重新对可变排量技术展开了研究。2000年至今，戴姆勒公司（2001年）、梅赛德斯-奔驰（2004年）、本田（2003年）、通用汽车（2005年）、大众（2012年）、福特（2016年）以及马自达（2017年）等等，纷纷在自家的发动机上开始应用这一闭缸技术，从5.8升的V12发动机再到3缸的Ecoboost发动机，都能通过不同的执行方式实现特定发动机工况下的闭缸操作，从而达到降低排放的目的。

闭缸技术有何优势、又有哪些问题？

闭缸技术的主要目的还是在于降低排放、降低燃油消耗上，但这里存在一个常见的误区，4缸发动机在关闭其中两个气缸后，其燃油消耗的降低幅度并无法达到50%，而仅仅能够减少20%左右。为什么关闭了一半的气缸减少的油耗不能达到50%呢？这是因为不做功的两个气缸依然要随着曲轴继续往复运动，其在运动过程中的摩擦力等等，消耗了其中一部分能量，因此不能实现降低一半油耗。

此外，关闭两个气缸虽然能够帮助发动机提升燃油效率，但是也会带来一个新的问题，那就是缸体热量分布不均。由于其中的两个气缸停止了做功，其所产生的热量就会明显低于继续运作的气缸，这就会导致发动机缸体热量分布不均匀。发动机长时间的热量分布不均，可能导致发动机杠体产生变形，影响其稳定性，因此需要额外的动态热管理系统，通过独立的冷却液循环水路，精准的平衡发动机不同位置的热量，增加了发动机的复杂程度及成本。

最后，4缸发动机或3缸发动机实现闭缸后，通常只有两个气缸运作，此时的发动机可能产生更加剧烈的震动和噪音，需要在发动机的NVH表现上进行优化。通常，经过全面优化的具备闭缸技术的发动机在仅有两气缸正常运转时，车内的乘员不会感受到闭缸所带来的变化。