动态停缸

DSF®技术使乘用车的效率提高5-15%。

动态停缸(DSF®)如何工作

DSF ,在逐个事件的基础上动态地跳过或点燃单个气缸,以满足发动机的要求扭矩。通过使用专利算法仔细控制燃烧事件的数量和顺序,发动机的运行接近峰值效率,创造了一个软件控制的可变排量发动机。图拉的算法避免了噪声和振动的产生,使驾驶员在所有驾驶条件下都能获得预期的精致度。

DSF®在现实世界的情况下

高扭矩
并入高速公路

当需要高扭矩时,DSF®激活所有气缸。

中等扭矩
高速公路巡航

随着扭矩需求的缓和,根据需求有些气缸会动态地停用。

低扭矩
低速巡航

在较慢的速度下,通过动态停用更多的气缸,甚至在减速时停用所有的气缸来保持最大的燃油效率。

如何实施DSF

发动机控制模块中的软件

DSF®可以用现有技术实施

停缸硬件

发动机机油压力控制锁销位置
凸轮不激活气门

图拉公司的DSF ,可与大多数停缸气门驱动系统配合使用。

DSF 依靠单个气缸的停用。每个气缸的点火或停用都需要由能够启用/停用的进气和排气门控制。

气门的停用可以通过液压或机电手段。

DSF 物有所值,今天路上有超过一百万辆装有DSF 的车辆就是证明。

比竞争对手的燃油经济性方案高出2倍以上的价值
适用于所有发动机类型
高达5-15%的燃耗节省效益
每辆车每年最多可以减少1吨的二氧化碳排放

图拉开发了 达到燃油效率规定的基本技术之一

点击了解更多关于图拉, 及图拉对清洁地球的承诺

柴油机动态停缸

柴油机动态停缸(dDSF™)使柴油机既清洁又环保

柴油机动态停缸(dDSF™)如何工作

图拉公司的dDSF 技术利用专利算法仔细控制柴油机中燃烧事件的数量和顺序,以确保发动机在接近峰值的效率下运行。由于较高的气缸负荷,dDSF也提高了废气温度,以继续保持后处理系统的工作温度,特别是在低负荷条件下。

dDSF在现实世界的情况下

高扭矩
并入高速公路

当需要高扭矩时。dDSFTM激活所有气缸。

中等扭矩
高速公路巡航

随着扭矩需求的缓和,根据需求有些气缸会动态地停用。

低扭矩
低速巡航

在较慢的速度下,通过动态停用更多的气缸,甚至在减速时停用所有的气缸来保持最大的燃油效率。

从最佳燃烧中同时获得在二氧化碳和氮氧化物上的收益
和在催化器中更高的转换效率

动态停缸
发动机控制
更高的催化器
温度
燃料消耗(CO2)和
氮氧化物 (NOx) 的减少

最佳的燃烧

减少的CO2

dDSF ,通过在每个缸中以最有效的空气和燃料比例,在所有发动机输出水平上实现最佳燃烧,从而提高燃油效率。

转换效率

减少氮氧化物

停缸减少了流经发动机的多余空气,提高了排气温度。这使得污染物在催化器中得到更有效的转化,减少了氮氧化物排放--而后处理系统的成本不变。

测试结果显示,氮氧化物减少74%,二氧化碳减少5%。

以下结果取自适当的点火密度。可以看到, 涡轮机出口温度显著提高,从而使有效的后处理控制变为可能。

温度(摄氏度)
基线 - 6缸发动机
dDSF - 6缸发动机

柴油发动机的停缸气门机构

轻型

停缸
侧边摇臂

资料来源:舍弗勒
中型/重型

停缸
摇臂

资料来源:伊顿
中型/重型

停缸
推杆筒

资料来源:皆可博
中型/重型

停缸
气门桥

资料来源:皆可博
轻型

停缸
滚子液压挺柱

资料来源:德尔福技术

全球对重型柴油机的氮氧化物和二氧化碳排放法规越来越严格。dDSF以低成本同时减少氮氧化物和二氧化碳排放。


独特的同时减少氮氧化物二氧化碳
降低高达75%的有毒氮氧化物排放
降低高达10%的燃料消耗
每辆车每年最多可减少11吨二氧化碳+氮氧化物的排放

HYBRID++和电动动态停缸

图拉通过先进的电气化动力系统技术使绿色科技更加环保

Hybrid++

Hybrid++如何工作

HYBRID++是一种简化的、获得专利的全部气缸停缸控制技术,适用于P0或P1轻度混合动力汽车,以实现同时提升燃油效率和显著减少有毒气体排放的效果。

HYBRID++在现实世界中的应用

扭矩辅助
并入高速公路

在高速公路并线时,所有气缸都会启动,混合动力电机提供扭矩辅助。

巡航
低扭矩城市驾驶

在低速巡航期间,电动马达可以在所有气缸停用的情况下推动车辆。

减速
低扭矩油门踏板松开

抬起加速踏板会使所有汽缸停用,并能进行更多的休整。没有空气被泵入排气管。

Hybrid++消除了巡航和减速条件下的泵气损失。因为在停缸期间,空气不会被泵入排气管,Hybrid++也大大减少了因催化器被泵气吹扫而产生的有害气体排放。

减少5%二氧化碳
HC和CH4排放降低35%
氨气排放最多可降低83%
氮氧化物和一氧化碳排放降低50%

图拉关于混合动力系统的动态停缸的研究成果

点击了解更多关于图拉, 及图拉对清洁地球的承诺

eDSF

DSF 和48V轻度混合动力的协同作用使得燃油经济性更好,成本更低

eDSF如何工作

eDSF将停缸和车辆电气化协同起来,以增加动态停缸(DSF)的操作范围。通过在适当的点火和停缸时刻用电机扭矩对抗发动机扭矩波动,eDSF可以实现更平稳的运行从而扩大DSF 运行区间。

eDSF在现实世界中的应用

高速公路巡航
电动扭矩辅助

在高速巡航时,电机扭矩对发动机进行补充,使其能够以较少的气缸进行工作。

加速
加速

在中低负荷时,由于扭矩平滑和扭矩辅助,扩大了工作范围,使eDSF的运行平稳而高效。

增加能量回收
减速

强化能量回收:eDSF关闭所有气缸(称为DCCO,即减速停缸),使混合动力系统能够通过再生充分捕获动能,而没有发动机制动损失。

电气化实现了更平稳的扭矩

eDSF用已有的混动电机来平滑停缸操作造成的扭矩波动

DSF 的操作范围得到增加

电机扭矩平顺和扭矩辅助扩大了可用点火密度范围

增加的操作范围 (eDSF) 正常操作范围 (DSF)

DSF结合扭矩辅助,再生能量回收增加和扭矩平滑,使eDSF提供的收益超过了DSF 和轻度混合动力所能单独提供的收益之和。eDSF是一个真正1+1>2的整体。

降低高达10%的二氧化碳排放
增加制动能量回收
更久、更强的电机扭矩辅助

先进技术

DSF 与多种先进的发动机和车辆技术协同工作,如米勒循环和阿特金森循环发动机、压缩天然气和其它替代燃料以及联网和自动驾驶车辆。

先进的燃烧

米勒循环发动机具有燃油经济性的前景,但单独的米勒循环发动机受到效率和性能权衡的限制

DSF®与这种先进的发动机燃烧策略协同工作,在解决其挑战的同时加强其优势。

mDSF使米勒循环发动机的燃油效率提高了一倍以上,同时降低了每百分比油耗改善的成本。

mDSF如何工作

mDSF将DSF与米勒循环发动机结合起来,进一步增加每个汽缸的点火选择,有高火、低火和停缸,以配合扭矩需求,始终保持最佳效率,而不牺牲驾驶性能。

使用mDSF的动态气量管理具有超越DSF 和米勒循环发动机单独提供的协同效益。

减少8%
CO2
减少了
毒性气体排放
减少了
噪声和振动

图拉的研究和开发论文:
使用DSF®的先进应用。

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自动驾驶

仅仅在几年前,自动驾驶汽车还被认为是科幻小说中的内容。

今天,自动驾驶汽车是一项迅速发展的技术。这些车辆被设计成相互之间和云基础设施之间的无线连接,为发动机控制器提供有关车辆位置、交通、地形、障碍物、交通灯变化等可操作的信息。

DSF 如何与自动驾驶协同工作

图中的蓝色曲线说明了一个典型的快速加速、减速、制动和停车的驾驶周期。橙色的曲线是指能预见交通信号和其他障碍物的自主车辆。

aDSF不仅对自动驾驶周期进行了优化,而且还对驾驶周期本身进行了优化,从而显著提高了燃油效率。此外,自动驾驶汽车可以在不同时间场合完全无人驾驶,不受噪音和振动的限制,从而带来进一步的aDSF效率优势。

减少12%
CO2
优化的
驱动周期

ARPA-E NEXTCAR项目

车联网和自动驾驶汽车合作

图拉的研究和开发出版物:
使用自动驾驶的先进应用。

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替代燃料

图拉公司的DSF 控制策略可应用于旨在使用替代燃料的发动机,既能提高动力系统的效率,又能减少有害气体排放

替代燃料的未来市场份额

根据美国能源信息管理局的数据,在交通领域,替代燃料的增长速度预计将远远超过石油。随着DSF技术在汽油、柴油和替代燃料发动机中的应用 ,加上电动汽车的DMD 技术,图拉准备在未来几十年内进一步改善排放和成本收益。

运输部门的小型石油和替代燃料消费(AEO2020参考案例) 十亿英热单位

动态效率
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