油混,插混,增程式,是混合动力汽车的三种动力总成布置方式。但是其本质,都是用发动机烧油发电,再用电驱动汽车。不论是在满电的情况下,还是在亏电的情况下,都可以取得比燃油车更低的油耗。在这里很多人就很疑惑:用油发电,再用电驱动汽车,这比用油直接驱动汽车多了一个能量转换环节啊!根据能量守恒定律,每一次能量转换都会有损失,按理说混动应该比燃油车更费油才对,为什么结论却恰恰相反呢?
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这主要是因为,混合动力汽车上的发动机(增程器),只要启动,就是在最佳热效率区间工作,可以将燃油中的化学能尽可能多的转化成电能或机械能,浪费的很少。即使是技术比较落后的发动机(增程器),只要在最高热效率区间工作,燃油转化率也是比较高的。更不要说各车企专门打造的混动专用发动机(增程器)了,热效率一般都在40%以上,最高可以高达45%,几乎可以把一半的燃油转化成电能。即使转化过程有一点能量损失,总体效率也是比较高的,所以混动车的油耗都比较低。
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而普通的燃油车上搭载的发动机,最大的特点是工况变化范围非常大,要适应各种路况和驾驶环境,发动机很难在最佳热效率区间工作。一辆普通的家用车,发动机最高热效率在40%左右,但是在实际驾驶中,平均热效率也就在20%左右。所谓的最高热效率,只有在节气门全开、发动机转速较低的情况下才能获得,而这种工况是很少见的。所以燃油所含有的能量,大多以热的形式散发掉了,这就是普通的燃油车油耗反而更高的原因。
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发动机的热效率以及油耗与功率、扭矩的关系,可以从发动机万有特性曲线上看到。一般发动机的最佳热效率、最低燃油消耗率都在两千转左右,这也是很多发动机把常用巡航转速设计在两千转的主要原因。另外很多人还有一个认知误区,认为涡轮增压发动机比自然吸气发动机更好。
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其实,自然吸气发动机的热效率可以做得更高,很容易超过40%,而涡轮增压发动机的热效率很难超过38%。所以对于混合动力汽车来说,自然吸气发动机更好。有些车型把混合动力汽车的发动机排量做得很小,主要还是从成本的角度考虑,小排量发动机制造成本低,并且还可以减少消费税,对降低车价是有利的,但是实际应用效果不如自然吸气发动机。
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