世界最高效率 本田i-MMD混动系统解析
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本田 雅阁

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世界最高效率 本田i-MMD混动系统解析

58车原文| 2014-11-28 05:37

  最高热效率发动机

  虽然在i-MMD系统搭载车上,发动机,这一传统汽车上的最重要部分,已经退居幕后,成为了整个混合动力总成的一部分,但是其依旧占据了相当重要的位置。毕竟,将油箱内的汽油转化为电能或者机械能的任务依旧是由其担负。因此,其效率也可以说是至关重要的。

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具有全球量产汽油发动机当中最高的最大热效率的本田LFA型发动机,其最大热效率高达38.9%

  雅阁HYBRID和雅阁PLUG-IN HYBRID所搭载的发动机被称为LFA型发动机(嗯,别问我本田为什么给这款发动机起了个和雷克萨斯的超级跑车一样的名字,但按本田的发动机命名规则,这款发动机确实排到这几个字母了)。这款发动机是一款2.0L直列四缸DOHC自然吸气发动机。听起来平淡无奇?这款由前F1、Indy 500赛车发动机工程师角田哲史负责开发的发动机,最大热效率高达惊人的38.9%,是今天全球量产汽油发动机当中热效率最高的一个。

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本田LFA型发动机

  什么?你中学物理老师告诉你,汽油发动机的热效率只有30%前后?那是过去时,在本田这,那不成立。顺便说一句,近几年内,按照本田技术研究所公开发表的目标,他们还将把量产车用汽油机的热效率直接拉升到40%以上。

  和几乎所有的具有惊人热效率的汽油发动机一样,本田的这款LFA型发动机也运转于阿特金森循环下,更准确的说,是在大多数时候运转于这一高效率的模式。由于配备了电动VTC(Variable Timing Control,可变正时控制),LFA型发动机可在高负荷时切换为通常的奥托循环模式运转(VTC的切换转速为4300rpm)。

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和近年来几乎所有本田量产民用车所搭载的汽油发动机一样,LFA型发动机也搭载了i-VTEC机构

  另外,就像今天几乎所有本田的汽车用发动机一样,这款发动机也具有i-VTEC机构,4500rpm以下使用燃油经济凸轮(FE Cam,亦即Fuel Economy Camshaft),4500rpm-6500rpm的区间则使用高性能凸轮(HP Cam,亦即High Performance Camshaft)。当然,达成如此之高的热效率,仅仅靠以上提及这些是不够的,对于燃烧室本身和进气门也有特别的优化,藉此促进涡流在缸内的快速回转,提高燃烧的效率。

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活塞处于上死点时,燃烧室的截面

  最终制成的LFA型发动机,最大功率为143ps/6200rpm,最大扭矩为165Nm/4500rpm。对于一台本田的2.0L发动机,尤其是在采用了高于一般民用发动机的工艺和精度的情况下,这种输出水平并不能算很高。但考虑到这是一台更注重热效率表现,并且大多数时候并不直接驱动车轮,而是作为混合动力系统的一环,作为发电机使用的发动机,这一数据也是完全可以接受的。

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气门周围的结构

  最后,对于这台发动机没有采用近几年流行的缸内直喷方式供油,并且没有采用“前吸后排”的反置式布局,可能许多读者会抱有疑问。答案非常简单,为了排放控制。缸内直喷虽然能有效提高热效率(比如说,量产汽油发动机当中,最大热效率第二高的丰田2AR-FSE型发动机就采用了缸内直喷方式供油,最大热效率为38.5%,但本田LFA型发动机,最大热效率恐怕已经够高了),但同时,在其他条件基本相同的情况下,颗粒物排放却将大幅增加,这对于本身着眼于同时保证燃效、动力系、行驶高级感以及排放表现的i-MMD系统是无法接受的。

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LFA型发动机(右侧为内含发电用电机和驱动用电机的E-CVT变速箱),这型发动机并没有采用近年来流行的反置式布局

  不采用反置式布局的原因也在于此,反置式布局虽然能提高进排气的效率,但是排气管路,尤其是排气头段部分长度大大缩减,对排放控制同样会造成相当程度上的不利。因此,成为了不被采用的主要原因。

  至于实际的燃效表现?搭载了i-MMD混合动力系统的雅阁HYBRID(日本仕样车),在日本JC08 Mode测试循环下,燃效为30.0km/L(约合3.33L/100km油耗)。而相较之我国暂时依旧在使用的、诞生于1990年的欧盟EUDC测试循环,日本JC08 Mode测试循环诞生足足晚了28年,测试条件也更为严苛,这一数据几乎与实际道路行驶并无太多差异。

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