目录
阿特金森循环历史
阿特金森循环为何省油
阿特金森循环与混合动力发动机
阿特金森循环发动机在中国的应用
(一)长安阿特金森循环发动机特点
(二)长安阿特金森循环发动机优势
(三)长安阿特金森循环发动机意义
阿特金森循环历史
早在1876年,汽车工程师奥托就研制成功了奥托循环(现在大多数家用汽油发动机都是采用的这种循环系统),但是一直都没有在压缩冲程这一关键的一环上有所突破,在六年之后也就是1882年英国工程师詹姆斯在奥托原理的基础上,通过一套复杂的连杆机构,解决了奥托的困扰,提高了发动机的效率。
但是因为阿特金森循环结构复杂,所以现在载使用的话就不现实了,但是其节油的特性又与现在的节油需求,所以在一些发动机上就用气门相位调节器控制进气门晚关取代了复杂的连杆机构,使发动机在进气行程结束后进气门仍在一段时间内保持开启,这样就将吸入的混合气又吐出去一部分,更简单的实现了膨胀比大于压缩比的效果,模拟出了阿特金森循环工况。
阿特金森循环为何省油
对发动机来说,膨胀比越大,说明做功的行程就越长,燃油的能量被利用的就越充分,但膨胀比越大,意味着压缩比也会增大,压缩比过高可能会造成发动机爆震现象,所以在发动机做工行程中稍微吐出一点气。这样就可以在膨胀比增加的情况下不增加压缩比,,延长做功行程,使燃烧发出的能量得到更加充分的利用。
阿特金森循环与混合动力发动机
阿特金森循环在稳定工况下具备较高的效率,但是要是普通汽油车直接采用一台阿特金森循环发动机的话,它的低速动力和经济性表现不是很好,这时就需要一个帮手,这个帮手就是混合动力,尤其是中等混合动力车型(典型如普锐斯),阿特金森发动机只是在巡航状态时推动车辆,起步依靠电动机的低转速大扭矩,也就是说在低速下完全可以使用纯电动推进或者电机作为主动力,所以阿特金森循环发动机也就在混动车型上大行其道。
阿特金森循环发动机在中国的应用
(一)长安阿特金森循环发动机特点
2009年7月长安自主研发的阿特金森循环发动机在长安汽车研究院通过项目验收,该发动机拥有以下三大技术特点:
1、压缩比提高,燃烧室容积减小
这款发动机通过将压缩比提高到12,并相对减小燃烧室的容积,发动机热效率更高。
2、全新设计,避免发动机爆燃
长安通过对原有的配气相位进行全新设计,使发动机膨胀比增加的同时,压缩比并没有显著增加,避免了爆燃的发生。
3、优化匹配,改善发动机燃油消耗率
长安通过对电喷系统优化匹配、调整喷油量和点火提前角,进一步提高了发动机热效率,改善了发动机燃油消耗率。
(二)长安阿特金森循环发动机优势
长安阿特金森循环发动机是在原有动力平台上开发的,不仅开发周期短,更具有成本低的优势。经过多次试验测试,长安阿特金森循环发动机单点油耗降低最高可达 19%,全工况平均降低 8~10%。通过优化混合动力的控制策略,混合动力汽车还可在不提升任何制造成本的基础上进一步降低 8%左右的油耗。
(三)长安阿特金森循环发动机意义
阿特金森循环技术的应用,打破了多年来国外汽车制造商对该技术的垄断,而且也填补了国内混合新动力领域的空白,为国内混合动力汽车的发展奠定了坚实的基础。这一具备全球领先技术优势的阿特金森循环发动机的成熟以及推广应用,将对新能源汽车产业化以及消费者体验产生重大影响。