克莱斯勒5.7L Hemi发动机可变排量MDS技术浅析
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  • 时间:2015-12-13 21:08:04
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  • 内容简介:所谓的MDS,实质上与其它的可变排量技术一样,都是依靠关闭相应的汽缸来达到节省能耗的目的
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    一 什么是克莱斯勒Hemi发动机?

      从发动机罩上的HEMI标记看出克莱斯勒Hemi发动机

    从发动机罩上的HEMI标记看出克莱斯勒Hemi发动机

      克莱斯勒的Hemi发动机是源于“hemispherical”一词的缩写,是由于发动机采用了半球形燃烧室而得名,Hemi发动机自上个世纪五十年代起就已经诞生,至今已繁衍了半个多世纪。其特点是发动机气缸的进排气门采用倾斜角度布置,以更好的利用气流提升气缸的进排气效率,气缸燃烧室因此而呈半球形,这种气缸结构设计一直沿用至今。

    克莱斯勒Hemi发动机的半球形燃烧室

    注意克莱斯勒Hemi发动机的半球形燃烧室图

    克莱斯勒Hemi发动机高清

    克莱斯勒Hemi发动机高清图

      克莱斯勒Hemi发动机共同特征:

      每缸两气门、单凸轮轴的设计;凸轮轴位于缸体,通过特别设计的推杆和摇臂驱动气门。一直到今天,我们在5.7L和6.1L Hemi V8发动机上还能看到这种传统的配气结构。

      相对于现在发动机每缸四气门、缸盖双齿轮轴驱动设计,HEMI发动机传统配气结构的设计实在有点“过土”了!

    单根凸轮轴和气门的推杆及摇臂

    克莱斯勒V8发动机当中的单根凸轮轴和气门的推杆及摇臂

    二 MDS-可变排量技术

      Hemi 和MDS完全是两码事!常常看到“HEMI”与“MDS”常常一道出现,所以不少人以为HEMI发动机就是带有MDS技术的发动机,甚至将它们混为一谈。但实际上,HEMI和MDS完全是两回事。直到2005年,MDS技术应用在Hemi 发动机上并正式搭载量产车型,Hemi发动机从此在名称里面才多了一个MDS。

      不得不说说克莱斯勒的老亲家-戴姆勒集团,当时的戴姆勒-克莱斯勒率先于2001年推出了配置ACC(Active Cylinder Control主动气缸控制)技术的5.8L V12发动机并将其应用在了在奔驰CL600和S600两款车上,不过这款发动机仅仅一年之后就停产淡出了人们的视线。之后,克莱斯勒也打算为自己的发动机也开发相应的技术,他们找来了曾参与ACC项目上合作过的埃贝赫(Eberspaecher)公司,只不过这次参与开发的是埃贝赫的北美中心 -Eberspaecher North America,他们共同为克莱斯勒的Hemi发动机量身打造了 MDS-Multi-Displacement System多级可变排量控制系统。

      所谓的MDS,实质上与其它的可变排量技术一样,都是依靠关闭相应的汽缸来达到节省能耗的目的。Hemi发动机的气门是由凸轮轴-挺柱-推杆-气门摇臂这些机构的串联动作来驱动的,任何一个环节如果能够中断便能够实现关闭气门的设想,但是由于发动机的工况需求,要求气门的开启和关闭控制都足够迅速,这样才能够保证平顺性和较快的响应速度,保证V8发动机原本应有的乐趣。

    V8发动机采用的单凸轮轴和16个液压挺柱

    V8发动机采用的单凸轮轴和16个液压挺柱图


    对气门的控制依靠特别设计的挺柱实现,液压控制的卡销可以使挺柱不推动气门推杆

      最后工程师们决定在与凸轮接触的挺柱上面做文章,他们为Hemi发动机的挺柱设计了独特的滑块结构,滑块与气门推杆相连,滑块下方有一个可以定位的卡销,卡销可以使滑块与挺柱成为一体,推动气门推杆,或者使滑块活动,是挺柱无法推动气门推杆。工程师们为卡销在发动机中设计了独特的油道,依靠润滑系统中的润滑油提供液压推动卡销(电磁阀控制),卡销本身带有回位弹簧,当液压消失时便能够自动回位。在发动机正常运转时,卡销将卡住滑块使之不能上下自由移动,挺柱直接推动推杆驱动气门摇臂,而当发动机需要关闭气缸时,卡销松开,滑块便能够上下滑动,挺柱上下移动时滑块与挺柱发生相对运动,不再推动推杆,这样一来气门就被关闭,同时ECU停止向该气缸喷油,便达到了“关闭气缸”的效果,实现了“排量可变”。

      在MDS技术的支持下,这台5.7L Hemi发动机通过ECU对发动机负荷、工况的判断,能够以4缸或8缸运转,发动机对称关闭4个气缸,剩下的4个气缸则组成了一台“V4”发动机,使发动机依然能够保持较好的平顺性。

    V8发动机就变成了一台V4发动机
    关闭4个气缸后,V8发动机就变成了一台V4发动机

      搭载MDS系统的Hemi发动机最早于 2005年服役,当时搭载在克莱斯勒的300C,Jeep的大切诺基和道奇Charger等车型上,而其品牌下的皮卡和大排量轿车也陆续装备该发动机。不过,克莱斯勒各品牌下的SRT-8高性能车型所使用的6.1L Hemi V8发动机并没有使用MDS技术。

    第三代大切诺基
    2005年的第三代大切诺基是最早使用带有MDS技术的Hemi发动机的车型之一

      2009年,克莱斯勒的 Hemi发动机再出新品,全新的5.7Hemi发动机在原有的基础上增加了VCT技术,即可变正时技术,功率和扭矩有所增加,并进一步提升了燃油经济性。该发动机同时还搭载在克莱斯勒旗下的混合动力车型上。在升级之后,这款发动机获得了2009年度的沃德十佳发动机的称号。

    第四代大切诺基
    在第四代大切诺基身上,搭载了2009款的5.7 Hemi发动机,具备MDS和VCT可变正时技术

      国内的消费者和这款具备MDS技术的5.7 Hemi发动机还是非常“有缘”的,从当年的克莱斯勒 300C到第三代大切诺基,再到即将上市的四代大切诺基分别应用了老款和新款的5.7L Hemi发动机,如果要论保有量的话(虽然总数本身很少),这台5.7L Hemi发动机应当可以算得上是“国内保有量最高”的可变排量发动机了。

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