節油考慮_ECVT雙擎系統需要溫和駕駛可勉強節油內容概述：米勒迴圈偽「阿特金森」概念解析，ECVT系統內燃機簡配的尷尬。

豐田品牌的「雙擎系統」指車輛同時具備內燃機與電動機兩臺引擎，引擎是engine的音譯，國內習慣稱之為發動機，港臺地區比較習慣用音譯使其成為舶來詞（類似於日文）。這套系統裝備的內燃機普遍理解為阿特金森迴圈，然而豐田其實是撒了一個彌天大謊，因其內燃機並沒有特殊的迴圈結構，只是為規避米勒專利換個名稱而已。（下圖為阿機結構特點）

知識點1：豐田汽車使用的內燃機為【米勒迴圈】。汽車裝備的內燃式熱機有「進壓爆排」四個衝程，因為燃油需要在噴油進氣後壓縮產生高溫使其蒸發，氣態混合油氣才能有高效率的燃燒狀態。普通的效能機多使用奧托迴圈模式，在壓縮衝程中延時關閉進氣門，使部分混合油氣在壓力作用下回到進氣歧管，隨後燃燒做功實現相同的膨脹比（膨脹做功），參考下圖。

知識點2：米勒迴圈理論上“可以節油”但實際都會費油！原因為壓縮衝程排出了部分混合油氣，這就等於節省了部分燃油實現了相同的膨脹比；但是也不要忘記什麼叫做【內燃機】！——這種機器是依靠燃燒燃油產生熱能，再將熱能轉化為機械能的機器；米勒迴圈燃燒的燃油變少了，產生的熱能（扭矩）顯然也會更低，扭矩有多重要呢？

知識點3：扭矩×轉速÷常數×倍率＝馬力。常數倍率不變，轉速總會限制在相當的範圍內，那麼扭矩小自然馬力就會很低；車輛的加速效能與極速水平就都會很差，在需要理想加速體驗時就只能拉昇轉速提高輸出馬力，然而內燃機的轉速越高油耗也就會越高。所以燃油動力汽車裝備米勒迴圈發動機會差的一塌糊塗，但混合動力汽車倒是可以使用。

電動機有恆扭矩發力的特點，指起步第一轉就能爆發最大扭矩。米勒迴圈發動機的中低轉速扭矩太低，輸出的功率也會非常低；不過起步加速時可以利用電機輔助驅動，作用正是彌補這種內燃機羸弱的效能，同時實現內燃機的低油耗執行。所以雙擎ECVT理論上確實能夠節油，但實際情況也是很不理想，因其電驅系統的水平太差。

ECVT指整合發電電機和驅動電機的變速箱，參考COROLLALEVIN兩車的機器，其雙電機綜合功率也只有50kw多一些，單驅動電機低的一塌糊塗。這種小電機無法為效能的提升帶來有效幫助，雙擎E＋插電混動版本破百成績和麵包車都有的一拼。所以最終還是需要拉昇內燃機和電動機的轉速去感受合理的動力，這種狀態會讓油耗和電耗都很高，當然當做“老頭樂”來開總會低一些。

總結：米勒迴圈技術是可以利用的，但最理想的標準還是“奧托迴圈＋米勒迴圈”切換。比如在起步加速需要效能時以奧托迴圈輸出高功率，在巡航駕駛低功率需求時以米勒迴圈就能節油了；內燃機中的LSY型智慧變缸2.0T類似於這種模式，其節油模式氣門半開能實現相當的效果。

中國產發動機比亞迪驍雲1.5T則是真正的雙迴圈，模式與上文所述的概念相當。而且米勒迴圈一定要透過高壓直噴和廢氣渦輪增壓系統增氧，以富氧狀態燃燒能產生高很多的扭矩；所以驍雲才有136kw/288N·m的高標準，這要比很多單奧托迴圈發動機的效能還要強。所以米勒迴圈可以利用，但是簡配的NA機型是沒有價值可言的。

我來分享一下，關於這臺豐田1.8L混合動力發動機的看法：

一直以來我們傳統的判別發動機水平高低的主要指標是看發動機的效能，效能越高，發動機水平越高。不過，隨著電氣化時代的到來，發動機技術逐漸和各種型別的混動技術相結合，由於電機在效能上的優勢，發動機的效能指標逐漸變得不那麼重要了，而發動機的效率指標將變得越來越重要，這也是為什麼我們近幾年看到廠家在宣傳發動機的時候都開始強調熱效率的原因。

豐田的這臺混動專用的1.8L自然吸氣發動機就是這種以效率為第一優先的開發理念。我們看到COROLLA和LEVIN的活動車型可以輕鬆做到4L/100km左右的油耗水平。

豐田這臺代號8ZR的1.8L的自然吸氣發動機採用了阿特金森迴圈，和豐田最新的Dynamic Force2.5L/2.0L發動機相比，這臺1.8L是豐田上一代的發動機。最大馬力98匹，最大扭矩142Nm。單純看效能的話非常一般。

由於採用了阿特金森迴圈，這臺1.8L發動機的壓縮比高達13:1，同時據說能夠達到40%的最高熱效率，這在目前的業界也是非常高的水平了。

1.什麼是阿特金森迴圈

說到阿特金森迴圈，很多人用到這張動圖。這個圖展示了阿特金森迴圈的基本原理，也就是透過膨脹比＞壓縮比的燃燒方式來提高效率。不過最初設想是用複雜的曲柄連桿機構來實現，實際上這在實際開發和製造過程中並不現實。

因此，目前我們說到的市場在在用的阿特金森迴圈都是用另外一種方式實現的，也就是透過凸輪型線設計和氣門正時控制來實現。

也就是採用進氣門晚關來實現阿特金森迴圈，基本原理是：

阿特金森迴圈在壓縮衝程的前期推遲進氣門關閉時刻，把一部分已經進入汽缸的空氣重新推回進氣管中，然後待氣門關閉後才開始真正的壓縮。因此，實際工作時的壓縮比沒有幾何結構計算的壓縮比那麼高。

在膨脹做功的衝程，全部行程都是做功的，膨脹比就可以達到幾何壓縮比的水平。也就是實際執行膨脹比會大於壓縮比，更多的熱量用於做功，發動機的熱效率就提高了。

2.阿特金森迴圈的弱點

可以很容量看出，這種燃燒方式由於進氣衝程把一部分空氣重新推回進氣管，因此相對於普通Alto迴圈，阿特金森迴圈氣缸內實際可紅燃燒的新鮮空氣是明顯減少的。這也就是阿特金森迴圈發動機功率不高的原因。

但是，由於混合動力系統電機可以輔助發動機來提升效能，尤其是動態響應，因此高效但效能略低的阿特金森迴圈發動機就是一個比較好的選擇了。

目前全新設計的阿特金森迴圈自吸發動機已經注意到了這個缺點，透過一些技術可以對這個問題進行改善。比如：

（1）馬自達使用的4-2-1排氣管設計可以提高充氣效率。

（2）採用電動VVT來實現氣門正時更大的調節範圍，在大負荷一定程度的降低氣門晚關帶來的對效能的不利影響。

因此，我們也看到非混動的車型上也有很多開始使用阿特金森迴圈技術了，不過一般情況下比混動應用的壓縮比會略低一些來保證效能不受太大影響。

雙擎發動機使用的是1.8升阿特金森迴圈發動機，這種發動機與我們常見的發動機是不一樣的，這款發動機的最大功率是73千瓦，最大扭矩達到了142牛米。但是阿特金森發動機的設計是不一樣的，這款發動機的熱效率高，油耗特別低，但是阿特金森發動機有一個缺點就是與同排量的發動機相比，他的動力會非常差。我們就拿豐田1.6升自然吸氣發動機來說吧，它的最大功率達到了90千瓦，122馬力，最大扭矩達到了154牛米，整體資料比煽情版的1.8升發動機動力更加好。

如果使用更小排量的自吸，無疑會使發動機經常高負荷運轉，也會失去阿特金森迴圈高熱效率的優勢，豐田雙擎搭載的1.8L，其動力僅是1.4排量發動機的動力 ，所以豐田只能“被迫”用更大排量的發動機來維持汽車所需的動力，不過大排量高熱效率的優勢，其油耗表現幾乎是1.0排量發動機的水平。