ued官网体育 - 混动车的发动机功率为何普遍降低？深入分析热效率的提升

近年来，混合动力汽车的市场宣传呈现出一种引人注目的趋势。发动机热效率的数值不断攀升，从几年前的41%和43%一路飙升至46%以上。然而，当我们翻阅参数表时，却会发现许多新推出的混合动力发动机，其账面上的最大功率和扭矩，往往低于同排量的传统燃油汽车。这一现象早在2018年丰田2.0L Dynamic Force发动机发布时就已初露端倪。例如，尽管两者的排量均为1986cc，常规燃油发动机的最大功率为126 kW、扭矩205 N·m，而混合动力版的最大功率却仅有107 kW和180 N·m，尽管其压缩比提升至14:1，热效率也有所上升，达到41%。

这一现象背后的原因并不复杂。纯燃油汽车仅依靠内燃机驱动力，在怠速起步、市区行驶及高速加速的不同工况中，都需要其全力运转。然而，混合动力汽车则有电机作为动力的助手，尤其是在起步和市区慢行时，内燃机能被电机完全代替，从而降低油耗。例如，本田的e:HEV系统便允许车辆在起步或城市慢行时完全依靠电池供电，使得发动机在此阶段无需点火；同时，在急加速时，电池也可提供额外助力。借助这一优势，发动机在确保整车动力的基础上，能够将重心从追求最高功率转向提升燃油效率。

需要注意的是，最大功率和最高热效率实则是在不同工况下测得的。回看丰田的参数，混动版的几何压缩比从13:1提升至14:1，尽管有效提升了热效率，但也使得在气缸内，燃气膨胀的充分程度更高，这一切都基于一种设计哲学：通过优化配气系统，采用阿特金森或米勒循环保留气体。通过设置进气阀的闭合时机，使得在压缩结束时，气缸内的温度和压力不会过高，成功避免了爆震的风险。 ued官网体育

这种策略的实施使得混合动力汽车更加高效。因为在进行较小负荷的操作时，混动车通过电机的介入，使得内燃机可以更为轻松地运转，尤其是在高负荷情况下，这种优化显得尤为重要。同样排量的传统燃油机，虽然也可以通过调整气门时机来实现，但混动专用发动机由于电机的支持，可以更果敢地将配置倾向于经济性。

有趣的是，缸径与行程的设计也是这项技术的另一个亮点。虽然习惯上认为较大的缸径和较短的行程适合高转速发动机，但在追求高热效率的混合动力汽车中，许多发动机却采用了小缸径与长行程的组合。例如，丰田的这款2.0L发动机，其缸径为80.5毫米，行程长达97.6毫米，这种设计在燃烧室的优化、气流的控制方面，都大大提升了热效率。

当然，在行程长度的设计上，还必须顾及发动机的整体高度及气门布置的空间，这就需要在实际应用中进行权衡。然而，混动发动机在日常驾驶中对高转速的追求并不强烈，偏向长行程的设计方案在热效率上更为划算。热效率不单单依赖于缸径和行程，整机的整体设计、组件的减损也尤为关键。 ued官网体育

例如，2021年比亚迪在其DM-i系列的1.5L自然吸气发动机中宣布，其有效热效率已达到43%，为此其压缩比提升至15.5:1，同时采用了长行程和阿特金森循环的设计。此外，该发动机还采取了冷却EGR技术和电驱水泵的策略，以进一步降低燃烧温度，压制爆震并减少气体损失。

无论是如东风所报的45.18%还是比亚迪的46.06%有效热效率，需明白不同企业的测试条件与标准截然不同，这些数字不宜简单 comparision。此外，值得注意的是“有效热效率”是计算发动机输出机械功与燃料热量之间的真实比例，内部的气损与摩擦损失已经被扣除。