阿特金森循环破解高压缩比难题,混动技术迎来新突破
阿特金森循环破解高压缩比难题,混动技术迎来新突破
随着新能源汽车市场的蓬勃发展,传统燃油车的发动机压缩比也在悄然发生变革。高压缩比带来的高效能和低油耗正逐渐成为各大车企追求的目标。然而,如何在保证性能的同时避免爆震等问题,成为了工程师们面临的重大挑战。本文将深入探讨不同压缩比对发动机性能的具体影响,揭示未来汽车发展的新趋势。
高压缩比:内燃机的效率革命
压缩比是发动机性能的关键参数之一,它直接影响着发动机的热效率和动力输出。在传统燃油车中,压缩比通常在8-10之间,而新能源汽车(尤其是混动和增程式)则将这一数值推向了新的高度。
高压缩比发动机通过增加混合气的压缩程度,使得燃烧更充分,从而提高热效率。然而,这也会带来爆震的风险,即混合气在不该燃烧的时候提前燃烧,产生异常的敲击声和振动,严重时甚至会损坏发动机。因此,如何在提高压缩比的同时避免爆震,成为了发动机技术发展的重要课题。
阿特金森循环:突破传统限制
为了解决这一矛盾,阿特金森循环发动机应运而生。与传统的奥托循环发动机相比,阿特金森循环通过推迟进气门关闭时刻,实现了一个额外的“回流行程”。这一设计不仅减少了泵气损失,还实现了膨胀比大于压缩比的效果,从而在避免爆震的同时提高了热效率。
这一技术突破使得高压缩比成为可能,也为混动汽车的发展开辟了新的道路。以丰田THS系统为例,其采用的阿特金森循环发动机压缩比高达13:1,热效率超过40%。而本田最新的i-MMD系统更是将压缩比提升至13.9:1,热效率达到41%。
混动系统的创新与突破
在混动系统中,高压缩比发动机与电动机的结合实现了性能与效率的双赢。以丰田、本田和比亚迪为代表的主流混动系统,各自展现了不同的技术特色。
丰田THS系统:通过行星齿轮结构实现发动机持续驱动和高效工作,不需要复杂的电控、笨重的大电池和电机、精密的多挡变速箱、离合器结构,就能带来不错的油耗和动力表现。
本田i-MMD系统:采用双轴双电机布局,增加物理挡位提高效率。第四代i-MMD系统在发动机输出端设有两组直驱齿轮,实现两个物理挡位的调速,使发动机更早进入直驱模式,达到全场景下的高燃油经济性。
比亚迪DM-i系统:搭载压缩比高达16:1的发动机,热效率达到惊人的46.06%。同时,高效的EHS电混系统和新一代插混专用刀片电池,进一步提升了整车的燃油经济性。
未来发展趋势
随着技术的不断进步,高压缩比发动机与电动化技术的结合将成为主流。一方面,发动机热效率将持续提升,另一方面,混动系统将更加智能化和高效化。可以预见,未来的汽车将实现更高的能源利用效率和更低的排放水平。
然而,这并不意味着内燃机将被完全取代。相反,它将以更高效、更清洁的形式与电动化技术共存,共同推动汽车工业的可持续发展。
结语
新能源车的压缩比革命,不仅是技术进步的体现,更是汽车行业向低碳、高效转型的重要标志。通过高压缩比发动机与电动化技术的完美结合,我们正朝着更加环保、智能的出行方式迈进。这场革命才刚刚开始,未来还有更多的可能性等待我们去探索。