技术:混合动力更加“偏爱”自吸发动机

目前随着混合动力技术的普及和成熟,越来越被大众所接受。另外一个技术流派,涡轮增压车型更是很早就出现在我们眼前,甚至可以说市面上主流的车型都是涡轮增压发动机。但是这里面有一个有趣的现象,那就是很难看到混动车型上搭配涡轮增压发动机,而是更加的偏爱自吸,今天就来聊一聊自吸是不是混合动力的"命中注定"。


PHEV插混不在讨论之列。


在讨论这个问题的时候,我们所说的混合动力车型是指最基础的HEV混合动力车型,而PHEV插电式混合动力车型不在讨论之列。之所以产生这样的区别就是,基础混合动力车型的能量的转换是一个闭环的控制,有自己完善的"生态圈"。而插电式混动由于外来电量的介入,更多的是看成传统燃油车和电动车的折中方案。

技术:混合动力更加“偏爱”自吸发动机

混动不仅仅是多套电动装置。


对于我们吃瓜群众的理解,所谓混合动力车型就是在传统内燃机上增加一套电动装置。来调节发动机的运行工况。简单来说就是让发动机在最省油的区间去运行,低速或者恶劣工况交由电机来代替。从而达到节省燃油的目的。但是工程师的想的远比我们多。由于传统的内燃机在标定发动机参数时,不能只考虑经济转速区间,毕竟车辆的使用环境更加多变,是妥协出来的一个数据。混动车型上有这套电机的加入,在只考虑经济转速区间这单一目标的前提下,就可以深度挖掘,尽一步提升发动机的燃油效率。

技术:混合动力更加“偏爱”自吸发动机

发动机的热效率是关键


混动车型如何进一步提升经济转速区间的燃油经济性,热效率是关键。目前提升热效率的方法是改变发动机的循环方式,传统内燃机采用的是奥托循环,简单来讲就是吸气、压缩、做工、排气四个冲程,活塞的行程是一样的。 混动车型多采用阿特金森或者米勒循环,这种循环是通过配气机构相位的调节来实现做工行程长于压缩行程。有效利用高压燃气做工,从而直接提高了发动机的热效率。但是米勒循环的发动机动力比较差,难以有效应对高负荷工况。对于混动车型上而言高负荷工况有电机参与助力,那这个问题反应就不存在了。这也是我们看到同样的一款发动机在混动车型上功率更低的原因。


而涡轮增压本身侧重于提高动力。省油只是相对于同等动力水平的自然吸气发动机而言的。再者,涡轮增压发动机缸内温度比自吸的发动机高,压缩比通常不如同技术水平的自吸发动机。效率自然偏低。这与混动车型上的内燃机要求高效率是相违背的。


技术:混合动力更加“偏爱”自吸发动机

涡轮和自吸的高效区间有区别,


自吸发动机最佳热效率的高效区间是最高的,最大的问题在于这个区间太小,发动机的工作情况复杂多变。多数运行工况不在高效运行区间,燃油经济性就更无从谈起。但是对于混动车型而言,发动机运行工况可以直接匹配高效区间最优点。

而涡轮增压车型,最大特点是相比自吸车型降低了高效区间,但是拓宽了范围。能够让发动机的各个工况大概率在这个更宽的范围运行。在没有其他辅助手段的情况下,是高效区间有效利用。

技术:混合动力更加“偏爱”自吸发动机

混合动力,想说爱你不容易。


站在汽车制造厂角度看待这个问题,我们发现一款优秀的混动车型还是绕不开高效的内燃机做基础。而高效内燃机的硬件我们国产车同合资车没有差异,因为实现米勒循环的可变气门技术也都在车型上有所应用。唯一欠缺的是发动机参数的标定。这些数据需要大量实验的积累。国产混动车企想要实现弯道超车,个人建议应该在其他混动形式上下功夫,例如PHEV插电式混合动力车型上。毕竟这些车型由于有其他的能量来源,对发动机的热效率要求没有那么敏感。


总结,对于HEV基础混动车型而言,自然吸气搭配电动机合适。更准确的说,自然吸气动力就是混动形式的"命中注定"。


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