都是省油利器,為什麼鮮有柴油混合動力的車型?

隨著油價的上漲,越來越多的小夥伴開始對汽車的燃油經濟性關注起來。如何讓愛車更省油、哪些技術能降低油耗等等,也都在潛在車主的購車考慮範疇之內。隨著國家、地方層面對新能源、節能環保車型政策的放寬,一些混合動力車型的銷量也在持續地上升。根據第三方平臺銷量統計和公開信息顯示,廣汽豐田與一汽豐田兩家企業8月份國內銷量為11.71萬輛,其中雷凌(參數|圖片)混動銷量佔比超過31%,為5600餘臺,凱美瑞(參數|圖片)混動銷量佔比超過15%,為2700餘臺。


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而本田系的混合動力車型,包括ACCORD、ODYSSEY(參數|圖片)、CR-V(參數|圖片)、INSPIRE(參數|圖片) 4款搭載了高效雙電機混合動力系統SPORT HYBRID(銳・混動)的車型也取得了良好的成績,終端銷量近萬輛。由此可見,節能、經濟性表現已經是購車的重要參考指標之一。另一方面,在傳統燃油發動機領域,柴油機也被看作是低油耗、強動力的代表,倘若將柴油機與混合動力技術搭配,豈不能相得益彰?但是,在目前的汽車市場中,似乎甚少出現搭載柴油混合動力技術的車型,這又是什麼原因導致的?

說說柴油機的特性

要知道,油電混合動力系統最主要的動力來源,仍然是來自傳統的燃油發動機。與汽油發動機不同,柴油發動機產生的動力方式和前者還是有些許的不同;主要體現在點燃部分。汽油發動機主要是通過火花塞產生電火花,點燃燃燒室內的油氣混合物,繼而發生爆炸推動活塞做功產生動力。


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柴油發動機則是通過活塞的長行程設計,將燃燒室內的空氣高度壓縮並伴隨著高溫,通過高壓燃油噴射共軌,將油氣混合物有效地霧化再噴射至氣缸,高溫空氣與高壓霧化的油氣混合物結合,便會發生爆炸推動活塞做功。


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正因為噴油方式的差異,使得柴油發動機通常來說壓縮比會相對高於汽油發動機;再加上柴油發動機的燃燒方式是從中心向兩邊延伸的擴散式燃燒,和汽油機的均質燃燒不同,因此柴油機的整體輸出特性是低轉速、高扭矩。

近似於電動機

我們不少小夥伴在駕駛和體驗過純電動車之後,都感覺電動車更加平順,動力來得更猛的同時反應速度也要比傳統燃油車來得快。最主要的原因,在於電傳遞的速度要快得多,而且電動機的輸出特性,是從一開始便已經能輸出峰值扭矩。

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油電混合的邏輯

要知道,油電混合動力系統的整體工作邏輯和目標,就是儘可能讓燃油發動機保持在高效的運轉區間,所以才會利用電動機作為補充、輔助的主要動力源。眾所周知,燃油發動機在低轉速區間,其燃燒效率和動力輸出都不是在最佳區域。


都是省油利器,為什麼鮮有柴油混合動力的車型?


而此時的電動機,卻正處在最優工作區間。因此,我們所見到的混合動力車型,基本在低速時都是由電動機驅動,達到一定速度後發動機才會介入。與豐田的HEV系統為例,目前最新的HEV系統當純電行駛速度達到50km/h時,發動機才會啟動介入並提供動力。


都是省油利器,為什麼鮮有柴油混合動力的車型?


這時候的燃油發動機,不需要大功率輸出來克服摩擦力等阻力,只需要以低功率輸出便能維持車輛行駛的需求,而剩餘的動力則可以用作帶動發電機對電池進行充電。至此,這一整套邏輯才是油電混合動力系統省油的關鍵。


都是省油利器,為什麼鮮有柴油混合動力的車型?


說到這裡,團友們應該能理解為何柴油發動機與混合動力技術很少會搭配在一起。因為兩套獨立的動力源頭,其輸出特性有大部分是重合的,強強聯手雖然能讓車輛有相當強的動力,但也僅僅集中在中低速域。最重要的一點,中低速域原本就是柴油機效率、經濟性較好的工作區間。很明顯,兩套動力系統的輸出特性重合反而形成了動力的浪費,更遑論能以此達到節能省油的目標。

這也就解釋了為何油電混合動力系統,大多會搭載阿特金森循環的汽油發動機。因為阿特金森循環的特性提升了燃燒效率,但是低轉速時充氣效率較低、扭矩輸出較低,此時電動機正好能輔助動力的需求。


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