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1 # 水墨車事
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2 # 老短
直噴增壓發動機有幾個固有問題目前不易解決,這些問題恰好在混動構型上體現的更加明顯。
1.在大負荷區域因加濃的原因PN值無法滿足國六及以後限值要求。所以要加GPF,這對成本有壓力。
2.冷啟動有機油稀釋風險,混動構型中冷起動的機會數倍於傳統燃油車,風險更大。傳統MFI不存在此問題。
3.混動構型會令發動機頻繁啟停,對潤滑有更高要求,非增壓機對潤滑的需求會低一些。
4.非增壓機的系統複雜性低一些,匹配混動構型更簡單。
所以,目前發展混動最好的日本主要是非增壓直噴GDI+阿特金森迴圈發動機。
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3 # 黑色的風zZ
簡單點說,缸內直噴其實對於混動車型來說沒必要。混動車型很少會有積碳,因為它會保證發動機在較高的運轉速度中執行,就像一些老司機說有積碳,拉拉高速跑跑就沒了,因為高轉速高溫,歧管噴射的霧化效果好,積碳也就自然少。要是弄缸內直噴,估計以後的更環保的混動車會用上,畢竟這成本不便宜,而且缸內直噴要設計適合阿特金森迴圈的發動機才行,要不然積一堆碳在發動機就真的呵呵了。其實需不需要缸內直噴也無所謂,阿特金森迴圈的排氣行程比進氣行程大就是已經能利用更多汽油燃燒的能量,不過問題這些發動機低速狀態運轉扭矩不怎麼高,所以以前就一直荒廢這技術,現在有了起步用電機或者電機發動機協同工作,那就大大體現了這種發動機的優點,所以就把他們重新掏出來用上。其實缸內直噴說先進也不怎麼先進,畢竟積碳問題還是沒解決,只是從原來的歧管噴射積碳在歧管內有些甚至回到了節氣門,到現在後移到了氣缸活塞裡還有排氣管前段而已。真正的缸內直噴應該要做到噴油嘴的霧化效果更好,畢竟在氣缸內與空氣的混合時間太短了,就像本田的機油增多門,就是部分油液噴到了缸壁,霧化都霧不了多少直接打上面給刮油環刮機油那迴圈去了,雖然是可以氣化透過強制通風管回到節氣門進氣歧管那,不過那些車在的地方天氣比較冷,開的路程又短,機油還沒熱得起來,汽油都差不多加滿了油底殼了。即使不是本田,大眾的缸內直噴的積碳真的也很厲害,就像ea888,而且還燒機油。所以本質上用的技術是最先進,但問題就是所謂的不成熟就是沒經過時間的推敲匆忙上陣。即使混動車型也是,所以現在要是能想普銳斯的重混車型太少了,雖然技術真的省油,但是價格真的經不起市場的推敲。總的來說,以後缸內直噴技術成熟,混動技術跟價格到一個相對平衡的階段,以後能省很多油的車也應該隨著時代的進步而出現。
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4 # 銳引擎
但是確實目前新出現的一些混動發動機不再使用直噴發動機,而是迴歸到原來的氣道噴射技術,舉兩個有代表性的例子:
(1)本田最新的熱效率高達40.6%的iMMD混動2.0L發動機,這個和豐田的混動系統一起獲得了2019年的沃德十佳發動機稱號(圖4),這個發動機專門為本田混動設計,採用了阿特金森迴圈和高壓縮比來提高熱效率。
這種混動方案在車速80Km/h以下發動機不會直接驅動車輛,這時候發動機即使啟動工作,也只是發電,就像一個增程式用的發動機一樣。
在高速情況超過80Km/h時速發動機才會直接驅動車輛。這時候用發動機的話正好是發動機效率比較高的時候,更經濟,也避免了電機高速下電耗過大的問題。
(2) 018 年日本日系乘用車的銷售冠軍日產 Note。在購買Note的使用者中有超過 70%的消費者選擇 e-Power 車型。Note e-Power被日產稱為“一臺能自己發電的電動汽車”。這是一種新的混合動力嘗試,發動機只發電,永遠不參與直接驅動車輛。日產為Note e-Power選擇了一個1.2L三缸自然吸氣氣道噴射發動機,這個發動機是在原來日產傳統的1.2L三缸自然吸氣氣道噴射發動機的基礎上針對發電需求專門最佳化的,提高了壓縮比,採用了米勒迴圈和每個汽缸兩個氣道噴射噴嘴的方案來提升熱效率,採用DLC塗層來降低摩擦。圖7-圖9
這些新的混動系統發動機沒有采用直噴技術的原因主要有兩點:
1.目前一些新的混動方案中發動機主要負責發電,這樣發動機可以專門設計在最高效率區域運轉。原來直噴技術帶來的高效能,快速響應,低速扭矩等效能已經不需要了,全部交給電機來完成,因此直噴就不是必須的了。
2.這類發動機只需要考慮定點執行,保持最高效率,因此採用氣道噴射更簡單,成本也更低。
最早的混動方案的主要開發思路都是用電機來幫助發動機提高效率,比如豐田的活動方案。最近新的一些混動方案的想法完全反過來了,是要用發動機發電來幫助電動機,減小電池容量,降低成本,提高續航,降低對充電樁的依賴等。前面講到的本田和日產Note e-Power,以及很多增程式方案都是這種思路。這種思路下開發的發動機執行工況非常簡單,技術的趨勢就是簡單高效,不需要特別多複雜高成本的技術。
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這也不是絕對的。例如比亞迪秦DM採用1.5T剛內直噴發動機,唐DM採用2.0T缸內直噴渦輪增壓發動機。當然採用電噴(歧管噴射)的發動機並不是技術不先進,而是這種發動機可以把熱效率做的很高。熱效率是什麼?熱效率就是內燃機轉機械功的熱量與消耗的熱量比值。好比十個人的車間有四個人幹活那麼熱效率就是40%,豐田混動搭載的阿特金森迴圈發動機熱效率已經高達42%。阿特金森迴圈發動機是什麼發動機?正常的發動機(Alto迴圈)活塞往復的行程是一樣長的,但是阿特金森迴圈發動機透過一些列辦法使膨脹行程大於壓縮行程,膨脹行程加長後燃燒後的廢氣利用率更高,間接的提高了壓縮比所以發動機效率更高,高於Alto迴圈發動機。但是阿特金森迴圈發動機機械構造比較複雜,體積大相對笨重,製造維修都比較困難。實際中應用意義不大,直到可變氣門正時技術技術的出現改變了這一情況。透過可變氣門正時技術,可以實現阿特金森迴圈。在壓縮行程開始的時候讓進氣門晚關閉一會兒,活塞上升到一定程度時進氣門才完全關閉。進氣門晚關後吸入的部分氣體可以吐回氣缸內。這樣也就改變了壓縮比,實現了阿特金森迴圈。其實這就是“米勒迴圈”,也是一種作弊模式,因為這種迴圈並沒有增加做功行程,而是透過減少壓縮行程實現了壓縮行程來實現的。因為壓縮行程是從氣門關閉之時開始計算的,這樣晚關氣門也就減少了壓縮行程。阿特金森迴圈發動機雖然熱效率高,但是也有很多的弱點。例如低轉速執行時因為空氣被擠出一部分導致進氣不足,此時動力也不足。高轉速因為膨脹行程長所以轉速上升慢,加速性不好。儘管熱效率高,但是並不能單獨用來驅動車輛,這種發動機就是靠犧牲動力來換取經濟性。在混動車輛上應用時低速扭矩不足可以由電機來彌補,“動力互補”很好的解決了阿特金森迴圈的缺點。
混動汽車應用阿特金森迴圈技術發動機,就是為了省油降低油耗。