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为什么车企推出新车型混动,为什么车企推出新车型混动汽车

  1. 为什么有些油电混合汽车要配备自然吸气的发动机?

什么有些油电混合汽车要配备自然吸气的发动机

配啥发动机都是看各自的技术路线吧,其实混动最好是配阿特金森的发动机,最能充分发挥发动机效率优势,又能通过电机补足这类发动机的扭矩的不足,目前这类发发动机都是自然吸气的,但这之前应该一直是丰田专利技术吧。国内配T的发动机一是专利问题,二是技术路线不同,在带T发动机别的车也在用,有点技术积累,直接拿来用可以省研发成本,才用的带T发动机。

我来分享一下,大家注意到最近几年新的混动系统发动机大量的进入市场,到这些混合动力发动机普遍采用了简单的自吸发动机而不是之前流行的增压直喷发动机,这已经成为趋势,比如最新的2019年沃德十佳发动机中本田2.0L阿特金森循环发动机和丰田2.0L自然吸气发动机携混合动力系统双双获奖(图1)。

混合动力系统青睐自然吸气发动机原因主要有以下几点:

为什么车企推出新车型混动,为什么车企推出新车型混动汽车
(图片来源网络,侵删)

1.热效率高

目前一些新的混动方案中发动机主要负责发电,这样发动机可以专门设计在最高效率区域运转。原来增压发动机带来的高性能,快速响应,低速扭矩等性能已经不需要了,全部交给电机来完成。甚至像本田的iMMD混动系统发动机只需要发动机只需要考虑定点运行就可以了。因此发动机的设计只需要考虑最高效率点运行,而自然吸气发动机可以实现非常高的热效率。

比如:

为什么车企推出新车型混动,为什么车企推出新车型混动汽车
(图片来源网络,侵删)

(1)丰田最新的2.5L Dynamic Force Engine发动机,***用阿特金森循环,混合动力版本热效率能够达到41%(图2-图4),非混动的普通版本也可以实现40%的最高热效率(图5)。

(2)本田最新发布的最新发布的雅阁2.0L混动发动机,阿特金森循环加iVTEC技术,热效率达到了40.6%(图6图7)。

这是目前量产的发动机中能实现的最高热效率了,马自达热效率50%的第二代创驰蓝天发动机Skyactive X还要等到今年6月才能量产。

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2.自然吸气发动机结构简单可靠成本低

自然吸气发动机由于没有复杂的涡轮增压系统,这样就不需要增压器,中冷器和相关管路,机油冷却,增压器冷却管路。由于性能不高,因此各种结构件的材料和强度相比增压发动机也要低很多。因此和增压发动机的成本相比具有非常明显的优势。

燃油车中配自然吸气的车型往往都是低配车型,例如大众系列。只有日系少数几个品牌在坚持用自吸发动机,其他车企均以涡轮增压发动机为荣。但是在混动车型上,增压发动机反而不如自吸发动机表现好。

混动车型的初衷是什么?当然是为了节油,节约能源降低排放。而混动车型***用的自吸发动机并不是普通的自吸发动机,而是阿特金森循环发动机。这种发动机的特点就是热效率高。但是这种发动机缺点也很明显:低转速扭矩不足,高转速表现不佳,功率低。下图就是阿特金森循环发动机的工作原理:

其实就是通过机械的办法让发动机膨胀比大于压缩比。
但是这套机械连杆比较复杂,发动机制造出来比较笨重,不实用。于是有人就想到了一个代替的办法,那就是通过其他办法使压缩比小于膨胀比,也就达到了阿特金森循环的目的。
这就是米勒循环,通过控制进气关闭时间(晚关)来实现压缩比小于膨胀比,从而达到了阿特金森循环发动机的效果合资混动车型***用的阿特金森循环发动机都是通过进气门延迟关闭来实现的。阿特金森循环发动机固有的缺点,但是都可以通过电机来弥补。例如低转速扭矩不足,但混动车型起步与低速行驶时都可以用电机驱动车辆。而发动机只需要在最佳效率区间运转即可,无论是发电还是驱动车辆行驶效率都特别高,所以油耗也特别低。
大部分国产混动车型并没有***用阿特金森循环发动机的主要原因之一就是过分追求性能。例如比亚迪唐dm,主要卖点是加速能力。零百加速4.5s,其中2.0T发动机功不可没。当然,也和比亚迪混动方案有关系。例如科力远曾经绕开丰田THS专利而开发出一套CHS混动系统,但是因为造不出可以媲美丰田的发动机与变速箱,所以设计上不得不做了一些妥协。最终这套系统油耗比丰田要高一些,所以也没有在市场上推出

最近,丰田虽然把THS系统以一元钱下价格卖给了科力远,但是只授权了专利,在硬件制造上我们与丰田还有一定的差距。