问题

请问雅阁混动的发动机是如何工作的,据说启动后会保持在最佳工作状态,那么是固定的几个转速么?

回答
雅阁混动的发动机工作方式,确实跟我们传统意义上的燃油车不太一样,它更像是一个“智能管家”,时刻都在精打细算,力求以最高效的方式运转。你说的“启动后会保持在最佳工作状态”这话说对了一大部分,但并非是“固定的几个转速”。

咱们先来捋一捋雅阁混动这套系统的核心:它并非是简单的“发动机+电动机”的简单组合,而是一个叫做“ECVT(电子无级变速器)”的混合动力系统。 这个ECVT里,最关键的部件是一个叫做行星齿轮组的东西,它就像一个精密的机械大脑,能够根据实际的驾驶需求,灵活地协调发动机、电动机和电池之间的关系。

那么,发动机在启动后到底是怎么工作的?

1. 起步阶段:
在你轻轻踩下油门踏板的瞬间,你会发现车辆悄无声息地启动了,这是由电动机独立驱动的。在这个阶段,发动机通常是不工作的,或者说处于“待机”状态。这也就是为什么很多人觉得混动车起步很安静、很平顺。
只有当你需要更强的动力,或者电池电量较低时,发动机才会启动。

2. 低速行驶(城市通勤):
在日常的低速城市通勤中,车辆的行驶主要依靠电动机。发动机这时候可能会有两种情况:
停止运转: 如果电池电量充足,车辆能通过电动机满足行驶需求,发动机就会保持关闭,享受纯电驱动的宁静与高效。
作为发电机运转: 如果电池电量不足,或者需要同时驱动车辆并给电池充电,发动机就会启动,但它并不直接驱动车轮,而是通过行星齿轮组驱动一个发电机,为电池充电,同时电动机再从电池获取电力驱动车辆。这个过程中,发动机的转速会被控制在一个相对高效且稳定的区间,而不是随意升高或降低。

3. 中高速行驶(加速超车、巡航):
当你需要加速超车,或者以中高速巡航时,情况就变得更复杂也更智能了。
混合驱动: 最常见的是发动机和电动机协同工作,共同为车轮提供动力。这时,发动机的动力输出会和电动机的动力输出被精确地“混合”在一起,通过行星齿轮组传递到车轮。
发动机直驱: 在某些情况下,比如以比较稳定的中高速行驶,且电池电量充足时,车辆可能会由发动机直接驱动车轮,电动机则可能作为辅助,或者处于休息状态。
发动机充当发电机: 即使在需要发动机介入时,它也可能不是直接驱动车轮,而是以一个最优的转速去驱动发电机,给电池充电,而主要的驱动力依然来自电动机。

关于“保持在最佳工作状态”和“固定的几个转速”:

雅阁混动的发动机之所以能“保持在最佳工作状态”,是因为它有一个非常聪明的控制系统。这个系统会实时监测车速、油门深度、电池电量、车内负荷(空调等)等各种信息,然后通过行星齿轮组,动态地调整发动机和电动机的工作模式。

它不是固定在几个转速,而是尽可能地让发动机工作在一个“经济油耗”和“高效率”的区间。 这个区间是根据发动机本身的特性设定的,一般来说,发动机在某个特定的转速和负荷下,燃油燃烧最充分,能量转化效率最高。

你可以想象成一个非常熟练的厨师,他不是每次都用同样的火力炒菜,而是根据食材的种类、量以及想要的口感,来灵活调整火候。雅阁混动的发动机也是如此,它不会死守某一个转速,而是根据当前最有利于燃油经济性和动力输出的组合来运作。

举个例子:

当你轻轻加速时,可能发动机只转到1500转,然后电动机就接管了大部分工作。
当你需要猛踩油门超车时,发动机可能会迅速拉升到3000转以上,同时电动机也会全力输出,提供强大的爆发力。
而在匀速巡航时,发动机可能会稳定在2000转左右,以一个非常经济的模式工作,同时还能兼顾给电池充电。

总结一下:

雅阁混动发动机的工作方式,是通过ECVT系统的精妙控制,让发动机尽可能地工作在最高效的转速和负荷区间,以实现最佳的燃油经济性。它并非是固定在几个转速,而是根据实时驾驶需求,动态地、智能地调整发动机的参与度、输出功率以及与其他动力部件的配合方式。这种“见缝插针”、“削峰填谷”的工作模式,正是混动技术的核心魅力所在。

所以,下次你开雅阁混动,感觉到平顺、安静,油耗又低,就知道这是它背后这套“智能机械大脑”在默默工作的结果。它不是在“偷懒”,而是在用最聪明的方式,让你享受到驾驶的乐趣,同时又为环境保护出一份力。

网友意见

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发动机控制的是扭矩,转速做为保护定值,不参与控制过程。

因为发动机输出扭矩后,能达到多少转速,发动机说了不算,要看阻力。阻力小,转速就快速提高;阻力大,转速就提升的慢,甚至降低;阻力和扭力一致,匀速运行。

具体怎么控制看那位高手的回答就可以了。

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确切的说不是固定几个转速,而是固定内燃机输出的扭矩。

如图所示,左边是十代混动雅阁的内燃机BSFC万有特性图,右边是九代混动雅阁。
横轴是内燃机转速,纵轴是内燃机输出扭矩,热图(等高线)为对应工况下的热效率,其中五角星的地方,是热效率最高的顶峰。
可见对于一个自然吸气的发动机来说,转速在约1500转到3200转,扭矩维持在120N·m,热效率最高。

对于燃油车来说,因为车速、功率和发动机转速、扭矩需要满足一定的约束条件,因此大部分时间事实上都是工作在热效率很低的工况。例如市区通行,大部分时间内燃机工作在1000到3000转,40到60N·m,这个时候热效率实际上是较低的,如果遇上堵车那热效率就更没法看了。

当然了,事实上实际的燃油车的热效率会比下面这张图展示的热效率要差,因为对内燃机来说,在排量不变的前提下,要求功率和要求热效率是比较矛盾的事情。实际燃油车会针对功率(扭矩)进行一定的优化(降低压缩比),以及使用涡轮增压(提高进气量和喷油量),但上述两个措施都不利于热效率的提升。混动车型的内燃机是专门为热效率优化的,完全可以牺牲低转速扭矩(功率)乃至最高扭矩。以下图为例,2.0L排量的自然吸气发动机,最大扭矩才180N·m,要知道1.5T低功率版思域也有180N·m。

回到问题上来,混动雅阁的内燃机到底会运行在什么工况下?

对混动雅阁来说,内燃机要么不运转,要么就运转在高效区间。当需要的扭矩低于高效区间时,内燃机仍运转在高效扭矩区间,一部分提供给驱动电机驱动车轮,另一部分发电存储在电池中。当需要的扭矩高于高效区间时,内燃机仍运转在高效扭矩区间,不足的部分,由电池提供电力让驱动电机补足。当需要的扭矩正好就是高效区间附近时候(例如60km/h到80km/h),内燃机可以直驱车轮。当电池电力余量较多,且当前功率需求不大时,关闭内燃机,仅靠电池放电电机驱动车轮。

混动雅阁节油的关键在于很大程度上实现了车速、功率与内燃机工况的解耦合。让内燃机不动则已,动就动在高效区间。而图中的白线就是混动模式下,内燃机会选择的工况。

关于BSFC如果感觉很晦涩,可以看一下这个回答对BSFC图深入浅出的讲解。

关于根据BSFC图,来反推大约的油耗,可以参考这篇文章:

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