-
1 # 雁泊435
-
2 # 水墨車事
燃油車中配自然吸氣的車型往往都是低配車型,例如大眾系列。只有日系少數幾個品牌在堅持用自吸發動機,其他車企均以渦輪增壓發動機為榮。但是在混動車型上,增壓發動機反而不如自吸發動機表現好。混動車型的初衷是什麼?當然是為了節油,節約能源降低排放。而混動車型採用的自吸發動機並不是普通的自吸發動機,而是阿特金森迴圈發動機。這種發動機的特點就是熱效率高。但是這種發動機缺點也很明顯:低轉速扭矩不足,高轉速錶現不佳,功率低。下圖就是阿特金森迴圈發動機的工作原理:
其實就是透過機械的辦法讓發動機膨脹比大於壓縮比。但是這套機械連桿比較複雜,發動機製造出來比較笨重,不實用。於是有人就想到了一個代替的辦法,那就是透過其他辦法使壓縮比小於膨脹比,也就達到了阿特金森迴圈的目的。這就是米勒迴圈,透過控制進氣門關閉時間(晚關)來實現壓縮比小於膨脹比,從而達到了阿特金森迴圈發動機的效果。合資混動車型採用的阿特金森迴圈發動機都是透過進氣門延遲關閉來實現的。阿特金森迴圈發動機固有的缺點,但是都可以透過電機來彌補。例如低轉速扭矩不足,但混動車型起步與低速行駛時都可以用電機驅動車輛。而發動機只需要在最佳效率區間運轉即可,無論是發電還是驅動車輛行駛效率都特別高,所以油耗也特別低。而大部分中國產混動車型並沒有採用阿特金森迴圈發動機的主要原因之一就是過分追求效能。例如比亞迪唐dm,主要賣點是加速能力。零百加速4.5s,其中2.0T發動機功不可沒。當然,也和比亞迪混動方案有關係。例如科力遠曾經繞開豐田THS專利而開發出一套CHS混動系統,但是因為造不出可以媲美豐田的發動機與變速箱,所以設計上不得不做了一些妥協。最終這套系統油耗比豐田要高一些,所以也沒有在市場上推出。
最近,豐田雖然把THS系統以一元錢下價格賣給了科力遠,但是隻授權了專利,在硬體製造上我們與豐田還有一定的差距。
-
3 # 銳引擎
我來分享一下,大家注意到最近幾年新的混動系統發動機大量的進入市場,到這些混合動力發動機普遍採用了簡單的自吸發動機而不是之前流行的增壓直噴發動機,這已經成為趨勢,比如最新的2019年沃德十佳發動機中本田2.0L阿特金森迴圈發動機和豐田2.0L自然吸氣發動機攜混合動力系統雙雙獲獎(圖1)。
混合動力系統青睞自然吸氣發動機原因主要有以下幾點:
1.熱效率高
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。原來增壓發動機帶來的高效能,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。甚至像本田的iMMD混動系統發動機只需要發動機只需要考慮定點執行就可以了。因此發動機的設計只需要考慮最高效率點執行,而自然吸氣發動機可以實現非常高的熱效率。
比如:
(1)豐田最新的2.5L Dynamic Force Engine發動機,採用阿特金森迴圈,混合動力版本熱效率能夠達到41%(圖2-圖4),非混動的普通版本也可以實現40%的最高熱效率(圖5)。
(2)本田最新發布的最新發布的Accord2.0L混動發動機,阿特金森迴圈加iVTEC技術,熱效率達到了40.6%(圖6圖7)。
這是目前量產的發動機中能實現的最高熱效率了,馬自達熱效率50%的第二代創馳藍天發動機Skyactive X還要等到今年6月才能量產。
2.自然吸氣發動機結構簡單可靠成本低
自然吸氣發動機由於沒有複雜的渦輪增壓系統,這樣就不需要增壓器,中冷器和相關管路,機油冷卻,增壓器冷卻管路。由於效能不高,因此各種結構件的材料和強度相比增壓發動機也要低很多。因此和增壓發動機的成本相比具有非常明顯的優勢。
這些降低的成本正好可以彌補混合動力增加的電機和電池的成本,使混合動力整車成本不會有太大的增加。
3.簡單總結一下:
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。這種思路下混動發動機的技術開發趨勢就是簡單高效,不需要特別多複雜高成本的技術,自然吸氣發動機無疑是最佳選擇(圖8圖9)。
回覆列表
配啥發動機都是看各自的技術路線吧,其實混動最好是配阿特金森的發動機,最能充分發揮發動機效率優勢,又能透過電機補足這類發動機的扭矩的不足,目前這類發發動機都是自然吸氣的,但這之前應該一直是豐田專利技術吧。國內配T的發動機一是專利問題,二是技術路線不同,在帶T發動機別的車也在用,有點技術積累,直接拿來用可以省研發成本,才用的帶T發動機。