高效環(huán)保 有望標配的主流動(dòng)力技術(shù)解讀

　　發(fā)動(dòng)機的動(dòng)力表現是取決于單位時(shí)間內汽缸的進(jìn)氣量，而氣門(mén)正時(shí)只能改變氣門(mén)開(kāi)啟的時(shí)間，并不能有效改善汽缸內單位時(shí)間的進(jìn)氣量，因此對于發(fā)動(dòng)機動(dòng)力性的幫助并不大。而如果氣門(mén)開(kāi)啟大?。忾T(mén)升程）也可以實(shí)現可變調節的話(huà)，那么就可以根據發(fā)動(dòng)機的轉速使用合適的氣門(mén)開(kāi)度，從而提升發(fā)動(dòng)機在各個(gè)轉速內的動(dòng)力性能，這就是可變氣門(mén)升程技術(shù)。

奧迪AVS氣門(mén)升程控制系統

當發(fā)動(dòng)機處于低轉速時(shí)，可變氣門(mén)升程技術(shù)會(huì )采用較小的氣門(mén)開(kāi)度，這樣有利于增加缸內紊流提高燃燒速度，增加發(fā)動(dòng)機低速輸出扭矩，而高轉速時(shí)使用較大的氣門(mén)開(kāi)度，則可以顯著(zhù)提高進(jìn)氣量，進(jìn)而提升高轉速時(shí)的功率輸出。

技術(shù)差異和應用程度
技術(shù)差異：通過(guò)改變聯(lián)動(dòng)氣門(mén)的傳動(dòng)結構，控制單位時(shí)間內的進(jìn)氣量
應用程度：奧迪，三菱、豐田、寶馬以及日產(chǎn)等發(fā)動(dòng)機已普遍應用

可實(shí)現氣門(mén)升程分段可調的i-VTEC系統

目前，多家汽車(chē)廠(chǎng)商都擁有自己的可變氣門(mén)升程技術(shù)，其中本田i-vtec技術(shù)是最好的范例，其是通過(guò)第三根搖臂和第三個(gè)凸輪即實(shí)現了氣門(mén)升程變化，當發(fā)動(dòng)機達到一定轉速時(shí)，系統就會(huì )控制連桿將兩個(gè)進(jìn)氣搖臂和特殊設計的搖臂連接為一體，此時(shí)三個(gè)搖臂就會(huì )同時(shí)被高角度凸輪驅動(dòng)，而氣門(mén)升程也會(huì )隨之加大，單位時(shí)間內的進(jìn)氣量更大，從而發(fā)動(dòng)機動(dòng)力更強。

日產(chǎn)的工程師使用了一組螺桿（螺栓）和螺套（螺母）就實(shí)現了氣門(mén)升程的連續可變

寶馬則是使用偏心凸輪軸來(lái)改變搖臂轉軸位置控制氣門(mén)升程

另外，像奧迪，三菱和豐田等廠(chǎng)商也通過(guò)增加凸輪軸上的凸輪來(lái)實(shí)現了氣門(mén)升程的分段可調。而在近幾年，日產(chǎn)和寶馬則推出了連續可變氣門(mén)升程技術(shù)，它可根據改變搖臂結構來(lái)控制氣門(mén)升程，從而實(shí)現氣門(mén)升程的無(wú)級可調。另外，目前的可變氣門(mén)升程技術(shù)的運用基本還只停留在進(jìn)氣端，因此可變氣門(mén)升程技術(shù)在未來(lái)還擁有很大的提升空間。

目前，可變氣門(mén)正時(shí)/升程技術(shù)已得到多家海外廠(chǎng)商的廣泛應用，但配備在自主研發(fā)的引擎中還處于少數，相信在未來(lái)近兩年中，可變氣門(mén)技術(shù)將成為自主引擎中的研發(fā)重點(diǎn)之一。而排氣端的可變氣門(mén)升程技術(shù)也將成為各大汽車(chē)廠(chǎng)商研發(fā)重點(diǎn)。

動(dòng)力技術(shù)4——混合動(dòng)力技術(shù)
技術(shù)特點(diǎn)：對經(jīng)濟和環(huán)保性能提升巨大/純電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)瓶頸解決前最好的過(guò)渡產(chǎn)品

混合動(dòng)力汽車(chē)是今年來(lái)發(fā)展最為火爆的新能源汽車(chē)了，作為汽油和純電動(dòng)車(chē)型的過(guò)度期產(chǎn)品，混合動(dòng)力無(wú)疑是現階段最為容易實(shí)現的汽車(chē)新能源動(dòng)力技術(shù)了，雖然目前還鮮有真正實(shí)現量產(chǎn)并普及開(kāi)來(lái)的混合動(dòng)力車(chē)型，但毫無(wú)疑問(wèn)，混合動(dòng)力必將成為未來(lái)一段時(shí)間內的主流產(chǎn)品。另外我們知道，混合動(dòng)力技術(shù)是一個(gè)統稱(chēng)，不同的布置方式從根本上決定了各自的特點(diǎn)，下面我們就來(lái)詳細了解一下。

混合動(dòng)力系統簡(jiǎn)單來(lái)形容，就是在普通的汽油發(fā)動(dòng)機車(chē)型的基礎上，加入電動(dòng)機和電池組，利用這套系統來(lái)給車(chē)輛提供另一種動(dòng)能的轉化方式。根據發(fā)動(dòng)機和電動(dòng)機聯(lián)動(dòng)形式的不同，還分為串聯(lián)式、并聯(lián)式以及混聯(lián)式等。其中，我們最常見(jiàn)的就要算是混聯(lián)式了，而采用串聯(lián)式的車(chē)型也有一些出彩的車(chē)型。

串聯(lián)式混合動(dòng)力系統

串聯(lián)式混合動(dòng)力系統結構

先來(lái)說(shuō)一下較為簡(jiǎn)單的串聯(lián)式混合動(dòng)力，這種動(dòng)力系統的實(shí)質(zhì)就是在電動(dòng)機以及電池之外，加入了能夠給電池進(jìn)行充電的發(fā)電系統，即汽油發(fā)動(dòng)機和發(fā)電機的組合。這種混合動(dòng)力系統最為接近通常意義上的純電動(dòng)車(chē)型，發(fā)動(dòng)機和發(fā)電機的出現僅僅是為了將燃料進(jìn)行能量轉化，為電動(dòng)機提供電能，從而增加行駛里程。串聯(lián)式混合動(dòng)力系統的優(yōu)點(diǎn)是結構較為簡(jiǎn)單，成本相對較低，發(fā)動(dòng)機可以在一個(gè)較為恒定的轉速下工作，對燃油的利用率較高。但由于能量需要經(jīng)過(guò)多次的轉化才能傳遞到車(chē)輪，因此總體的能量損失并不小。目前采用這種驅動(dòng)方式的車(chē)輛主要為客車(chē)，而在轎車(chē)領(lǐng)域，串聯(lián)式混合動(dòng)力車(chē)型使用較少。

并聯(lián)式混合動(dòng)力系統

并聯(lián)式混合動(dòng)力系統結構

并聯(lián)式混合動(dòng)力系統的應用非常廣泛，這種混合動(dòng)力系統既可以由電動(dòng)機和發(fā)動(dòng)機共同驅動(dòng)車(chē)輛，有些車(chē)型的并聯(lián)式混合動(dòng)力系統的電機和發(fā)動(dòng)機還可以分別單獨驅動(dòng)車(chē)輛。而根據對電動(dòng)機依賴(lài)程度的不同，電動(dòng)機還有輔助及獨立驅動(dòng)車(chē)輛的區別。

寶馬7系混合動(dòng)力車(chē)型就采用了并聯(lián)式混合動(dòng)力系統，其雙渦輪增壓V8發(fā)動(dòng)機作為主要的動(dòng)力輸出，而擁有15kw、210Nm動(dòng)力輸出的電動(dòng)機則作為輔助驅動(dòng)系統，在諸如啟動(dòng)、上坡、急加速等需要動(dòng)力爆發(fā)時(shí)提供更多動(dòng)力輸出，但該電動(dòng)機并不能單獨驅動(dòng)重達兩噸多的7系行進(jìn)。

奧迪Q5混合動(dòng)力車(chē)型的驅動(dòng)方式更進(jìn)一步，它的動(dòng)力系統由最大輸出功率為208馬力的2.0升TFSI四缸直噴發(fā)動(dòng)機和可輸出44馬力的電動(dòng)機組成。依靠這套混合動(dòng)力系統，奧迪Q5 Hybrid可在純電動(dòng)模式下續航3公里。與之類(lèi)似，保時(shí)捷Panamera S Hybrid車(chē)型也采用了這種并聯(lián)式的混動(dòng)方式，在采用純電動(dòng)機驅動(dòng)的情況下，其最高時(shí)速為85km/h，續航里程可達2km。這種并聯(lián)的混合動(dòng)力也是采用最為廣泛的。

除了上述兩種并聯(lián)式混合動(dòng)力以外，保時(shí)捷在其跑車(chē)上還應用了另一種并聯(lián)式的混合動(dòng)力系統，例如911 GT3 R Hybrid以及918 RSR Couper，它的發(fā)動(dòng)機負責驅動(dòng)后輪，而電動(dòng)機會(huì )在需要的時(shí)候將動(dòng)力輸出至前輪。目前這種并聯(lián)混動(dòng)技術(shù)由于技術(shù)復雜，尚未大量推廣在量產(chǎn)車(chē)型上。

混聯(lián)式混合動(dòng)力

混聯(lián)式混合動(dòng)力系統結構

相比較串聯(lián)式和并聯(lián)式，混聯(lián)式混合動(dòng)力系統取了這兩者的長(cháng)處：它既能夠使用電動(dòng)機和發(fā)動(dòng)機共同將動(dòng)力直接應用于驅動(dòng)車(chē)輛前進(jìn)，實(shí)現并聯(lián)式混動(dòng)的特性，同時(shí)在無(wú)需大負荷運轉時(shí)，發(fā)動(dòng)機還可以通過(guò)發(fā)電機將機械能轉化為電能，并將其儲存于電池或直接用于給電動(dòng)機供電，實(shí)現串聯(lián)式混動(dòng)的特性。雖然擁有最好的適應性和優(yōu)秀的油耗表現，但其相較前兩種混動(dòng)方式的弱點(diǎn)也非常明顯，那就是對于技術(shù)要求高，造價(jià)也會(huì )相應較高。

豐田普銳斯——量產(chǎn)混合動(dòng)力車(chē)型的成功代表之一

豐田普銳斯車(chē)型就采用了這種混聯(lián)式混合動(dòng)力系統，1.5L排量的VVT-i發(fā)動(dòng)機在50kw電動(dòng)機的配合下，其綜合動(dòng)力輸出可以達到2.0L排量發(fā)動(dòng)機的水平。根據車(chē)輛不同的形式狀態(tài)，行車(chē)電腦會(huì )自動(dòng)調整發(fā)動(dòng)機和電動(dòng)馬達的配合驅動(dòng)方式，達到最佳的油耗控制。另外，在自主品牌中，比亞迪F3 DM車(chē)型也采用了混聯(lián)式混合動(dòng)力系統。

東風(fēng)風(fēng)神S30混合動(dòng)力車(chē)型

在國內，幾乎所有的合資以及自主品牌都有著(zhù)混合動(dòng)力車(chē)型的研發(fā)計劃和試做產(chǎn)品。隨著(zhù)國家扶持政策進(jìn)一步的出臺，未來(lái)兩年中，我們很可能會(huì )見(jiàn)到混合動(dòng)力車(chē)型大量的實(shí)現量產(chǎn)推出，更加節能環(huán)保的混合動(dòng)力汽車(chē)即將走入更多百姓的家庭。

動(dòng)力技術(shù)5——發(fā)動(dòng)機啟停系統
技術(shù)特點(diǎn)：使用方便/節能環(huán)保/應用前景廣泛

在擁堵的城市中行車(chē)，我們不得不走走停停、怠速行駛，此時(shí)很多的燃油都損失在了怠速的過(guò)程中，不但沒(méi)有將能量有效的利用起來(lái)，而且排出的尾氣嚴重的污染著(zhù)空氣。為解決這些問(wèn)題，發(fā)動(dòng)機啟動(dòng)/停止系統（start/stop）應運而生。

發(fā)動(dòng)機啟動(dòng)/停止系統是由車(chē)輛中多種系統配合來(lái)實(shí)現功能的，通過(guò)了解其操作方式我們會(huì )知道其工作原理：對于手動(dòng)擋車(chē)型，在遇到紅燈時(shí)減速停車(chē)，退出擋位到空擋，此時(shí)再抬起離合器，當車(chē)輪轉速傳感器顯示為零，并且蓄電池傳感器顯示電池有足夠電量進(jìn)行下次啟動(dòng)時(shí)，行車(chē)電腦即會(huì )自動(dòng)停止發(fā)動(dòng)機的工作。而需要再次啟動(dòng)前進(jìn)時(shí)，只需踩下離合器，系統中的“啟動(dòng)停止器”電機就可快速將發(fā)動(dòng)機啟動(dòng)，進(jìn)入正常行車(chē)狀態(tài)。

奔馳smart是將發(fā)動(dòng)機啟停技術(shù)作為重要賣(mài)點(diǎn)的車(chē)型

對于自動(dòng)擋車(chē)型，發(fā)動(dòng)機啟停系統的基本原理是相同的，只是抬起離合器的動(dòng)作由電腦所替代，駕駛者只需踩下剎車(chē)，當電池電量充足時(shí)，即可激活發(fā)動(dòng)機啟停系統停止發(fā)動(dòng)機工作，而松開(kāi)剎車(chē)，發(fā)動(dòng)機即可自動(dòng)啟動(dòng)。

應用程度
應用程度：目前量產(chǎn)車(chē)型以奔馳、寶馬、奧迪等品牌為主，更多品牌有著(zhù)發(fā)展計劃

目前，市場(chǎng)上推采用發(fā)動(dòng)機啟動(dòng)/停止系統的車(chē)型主要以德系廠(chǎng)商為主，奔馳、寶馬、奧迪、大眾等品牌的多款車(chē)型都配置了啟停系統，但基本原理和操作方式都基本相同。因為較高的成本、養護費用等條件制約著(zhù)這項技術(shù)的推廣。但這套系統對于經(jīng)濟性的提升，以及更重要的是這套系統對環(huán)保的貢獻，都注定了其未來(lái)將成為主流技術(shù)的前景，因此我們也看到非常多的汽車(chē)廠(chǎng)商在新產(chǎn)品以及未來(lái)的新車(chē)計劃中都紛紛加入了這一配置，例如長(cháng)安、東風(fēng)風(fēng)神、中華等。

動(dòng)力技術(shù)6——制動(dòng)能量回收系統
技術(shù)特點(diǎn)：與混合動(dòng)力系統相輔相成/將能源利用最大化

制動(dòng)力回收系統是現今廣泛引用于混合動(dòng)力以及純電動(dòng)車(chē)型上的技術(shù)。作為汽車(chē)新能源技術(shù)的伴生技術(shù)，制動(dòng)力回收系統的加入進(jìn)一步的提高了能源的利用率，將混動(dòng)、電動(dòng)車(chē)型的節能環(huán)保性能發(fā)揮至極致。

采用電動(dòng)飛輪作為儲能機構的保時(shí)捷制動(dòng)能量回收系統

制動(dòng)能量回收系統是指汽車(chē)在減速或制動(dòng)時(shí)，將其中一部分的機械能（動(dòng)能）通過(guò)置于車(chē)輪的電機轉化為電能儲存，并加以再利用的技術(shù)。由于可以同混合動(dòng)力系統中的電動(dòng)機進(jìn)行很好的配合，大多數的混合動(dòng)力車(chē)型都采用了制動(dòng)力回收系統。由電池儲存的能量在汽車(chē)啟動(dòng)或加速等需要更大動(dòng)力輸出時(shí)釋放，而電能還可提供給車(chē)內電子設備的使用，從而改善汽車(chē)能量利用效率，提高續航里程等目的。

應用程度
應用程度：目前主要以保時(shí)捷等高檔品牌車(chē)型為主，未來(lái)有望得到普及

制動(dòng)能量回收系統由于技術(shù)要求較高，因此目前采用該技術(shù)的車(chē)型定位都較高，在市售車(chē)型中應用該技術(shù)的品牌有奧迪、寶馬、保時(shí)捷等。隨著(zhù)混動(dòng)技術(shù)以及電動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，制動(dòng)能量回收系統有著(zhù)廣泛的應用前景。