Q1:为什么同为1.8,马力差那么多?
与普通奥托发动机相比,阿特金森/米勒循环发动机关节气门更晚(比如,普通发动机为延迟30°关闭;而阿特金森/米勒循环发动机为延迟75°关闭),导致一部分高压混合气反向流回歧管,因此实际上阿特金森/米勒循环发动机的混合气的量少了。混合气的量少了,爆炸释放出来的热能就变少,能够转变的机械能、输出的功率自然会变少。相比普通发动机,阿特金森/米勒循环发动机的动力性能要差一些。那为什么普锐斯还要采用阿特金森/米勒循环呢?阿特金森/米勒循环发动机的优点:更晚关闭进气门,更晚关闭排气门,因此相对而言爆炸后的高压混合气做功的时间更长,同样质量的混合气做的功变多了。相比普通发动机,阿特金森/米勒循环发动机的油耗会更好。由于阿特金森/米勒循环发动机动力性较差,因此在传统车上无广泛应用;而混合动力汽车有大电机辅助输出动力,因此损失一部分发动机的动力性能来换取更好的油耗对混动来说是可以接受的。
Q2:实际马力最大应该是多少?怎么算的?
题主问的是马力,本来应该计算整车输出功率的,但计算整车输出功率需要普锐斯的发动机、电动机的特性,暂没找到相关资料。因此在这里介绍一下整车输出扭矩的计算:
在上面的“特开2012-111433”里面给出了如下的一个公式Ter=Te×1/(1+ρ)・・・(2)公式中,Te为发动机输出的扭矩,Ter为用于输出动力的部分Te,ρ是行星齿轮中太阳轮与齿圈的齿数比。普锐斯的太阳轮齿数为30,齿圈齿数为78,因此ρ = 30 / 78 = 0.385Te最大为142Nm,可得到Te最后用于输出动力的部分为:142 ×1/(1+0.385)= 102.5Nm ≈ 103Nm电动机最大扭矩为207Nm。虽然实际上,由于(1)发动机、电动机的扭矩都与转速相关(2)发动机、电动机的转速彼此相关发动机、电机的扭矩不一定能同时达到最大;但即使是电动机单独出力,也有207Nm的扭矩,说能达到“2.4排量的动力”并不过分。
结论一:因为混合动力得汽车在发动机喷油脉宽做了调整,设置了上限。电动机得工作降低了发动机的负载,因为要让汽车更省油,所以电动机得多干活,让汽油机间歇,所以感觉同样排量动力差了许多!
二、普锐斯的1.8L发动机采用阿特金森循环。即膨胀比大于压缩比。特点是省油,缺点是马力小。因此阿特金森发动机多与电机配合相互取长补短而福克斯是典型的最强运动驾驶感受的紧凑轿车。其1.8L发动机采用常见的奥托循环。追求足够的动力输出,马力调教的相对较大。相对的油耗也较大奥托循环和阿特金森循环发动机比较。奥托循环有更大的扭矩和功率,阿特金森在中低转速区(混动模式下常用工作区)有很高的效率更低的油耗。
这个是丰田普锐斯的结构图,这就是传说中的混合结构,并联加串联。其中的动力分配组件其实就是一个行星齿轮,加减速机构,如下图实物所示。也是丰田引以为豪的无极变速,两个电机加发动机,真的是无极变速啊。这个结构很简单,很逆天,机械之美得到充分的体现,丰田申请了专利,所以国际上任何一家汽车公司想研发混合动力绕开丰田的专利是灰常困难的,国内除外,MG1是驱动电机接行星齿轮的齿圈,MG2是发电机接行星齿轮的太阳轮,发动机接行星架,然后经过减速机构输出给前轴。