技術:混合動力更加“偏愛”自吸發動機

目前隨著混合動力技術的普及和成熟,越來越被大眾所接受。另外一個技術流派,渦輪增壓車型更是很早就出現在我們眼前,甚至可以說市面上主流的車型都是渦輪增壓發動機。但是這裡面有一個有趣的現象,那就是很難看到混動車型上搭配渦輪增壓發動機,而是更加的偏愛自吸,今天就來聊一聊自吸是不是混合動力的"命中註定"。


PHEV插混不在討論之列。


在討論這個問題的時候,我們所說的混合動力車型是指最基礎的HEV混合動力車型,而PHEV插電式混合動力車型不在討論之列。之所以產生這樣的區別就是,基礎混合動力車型的能量的轉換是一個閉環的控制,有自己完善的"生態圈"。而插電式混動由於外來電量的介入,更多的是看成傳統燃油車和電動車的折中方案。

技術:混合動力更加“偏愛”自吸發動機

混動不僅僅是多套電動裝置。


對於我們吃瓜群眾的理解,所謂混合動力車型就是在傳統內燃機上增加一套電動裝置。來調節發動機的運行工況。簡單來說就是讓發動機在最省油的區間去運行,低速或者惡劣工況交由電機來代替。從而達到節省燃油的目的。但是工程師的想的遠比我們多。由於傳統的內燃機在標定發動機參數時,不能只考慮經濟轉速區間,畢竟車輛的使用環境更加多變,是妥協出來的一個數據。混動車型上有這套電機的加入,在只考慮經濟轉速區間這單一目標的前提下,就可以深度挖掘,盡一步提升發動機的燃油效率。

技術:混合動力更加“偏愛”自吸發動機

發動機的熱效率是關鍵


混動車型如何進一步提升經濟轉速區間的燃油經濟性,熱效率是關鍵。目前提升熱效率的方法是改變發動機的循環方式,傳統內燃機採用的是奧托循環,簡單來講就是吸氣、壓縮、做工、排氣四個衝程,活塞的行程是一樣的。 混動車型多采用阿特金森或者米勒循環,這種循環是通過配氣機構相位的調節來實現做工行程長於壓縮行程。有效利用高壓燃氣做工,從而直接提高了發動機的熱效率。但是米勒循環的發動機動力比較差,難以有效應對高負荷工況。對於混動車型上而言高負荷工況有電機參與助力,那這個問題反應就不存在了。這也是我們看到同樣的一款發動機在混動車型上功率更低的原因。


而渦輪增壓本身側重於提高動力。省油只是相對於同等動力水平的自然吸氣發動機而言的。再者,渦輪增壓發動機缸內溫度比自吸的發動機高,壓縮比通常不如同技術水平的自吸發動機。效率自然偏低。這與混動車型上的內燃機要求高效率是相違背的。


技術:混合動力更加“偏愛”自吸發動機

渦輪和自吸的高效區間有區別,


自吸發動機最佳熱效率的高效區間是最高的,最大的問題在於這個區間太小,發動機的工作情況複雜多變。多數運行工況不在高效運行區間,燃油經濟性就更無從談起。但是對於混動車型而言,發動機運行工況可以直接匹配高效區間最優點。

而渦輪增壓車型,最大特點是相比自吸車型降低了高效區間,但是拓寬了範圍。能夠讓發動機的各個工況大概率在這個更寬的範圍運行。在沒有其他輔助手段的情況下,是高效區間有效利用。

技術:混合動力更加“偏愛”自吸發動機

混合動力,想說愛你不容易。


站在汽車製造廠角度看待這個問題,我們發現一款優秀的混動車型還是繞不開高效的內燃機做基礎。而高效內燃機的硬件我們國產車同合資車沒有差異,因為實現米勒循環的可變氣門技術也都在車型上有所應用。唯一欠缺的是發動機參數的標定。這些數據需要大量實驗的積累。國產混動車企想要實現彎道超車,個人建議應該在其他混動形式上下功夫,例如PHEV插電式混合動力車型上。畢竟這些車型由於有其他的能量來源,對發動機的熱效率要求沒有那麼敏感。


總結,對於HEV基礎混動車型而言,自然吸氣搭配電動機合適。更準確的說,自然吸氣動力就是混動形式的"命中註定"。


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