十代雅閣搭載 本田第三代i-MMD混動系統(tǒng)
這里介紹的i-MMD系統(tǒng)均以雅閣混動搭載的為代表,畢竟三代混動系統(tǒng)都在雅閣上搭載過,對比起來更方便。
第三代i-mmd系統(tǒng)和第二代i-mmd系統(tǒng)其實在結(jié)構(gòu)以及工作原理上是沒有變化的,同樣都是使用2.0L阿特金森循環(huán)發(fā)動機+雙電機+鋰離子電池組。只是在第三代的i-mmd系統(tǒng)上本田優(yōu)化了2.0L阿特金森循環(huán)發(fā)動機,使得發(fā)動機的熱效率達到了40.6%,高于上一代雅閣混動的38.9%。并且動力單元(IPU)比上一代雅閣混動體積減少了32%,同時還使用了本田開發(fā)的不含重稀土磁鐵電機。
本田最高熱效率發(fā)動機
本田2.0L阿特金森循環(huán)發(fā)動機機械參數(shù)對比 | ||
新款 | 現(xiàn)款 | |
最大功率(kW/rpm) | 107/6200 | 107/6200 |
最大扭矩(N·m/rpm) | 175/3500 | 175/4000 |
最高熱效率 | 40.6% | 38.9% |
氣缸數(shù) | 4 | |
缸徑×行程(mm) | 81×96.7 | |
排量(ml) | 1993 | |
燃油噴射方式 | 歧管噴射 | |
進氣門 | VTEC和E-VTC | |
排氣門 | 搖臂帶動(帶液壓間隙調(diào)整) | |
氣門數(shù) | 4 | |
進氣門/排氣門直徑(mm) | 33(帶鏡面) /26(充納) | 33/26 |
氣缸偏移(mm) | 6 | |
壓縮比 | 13.5 | 13.0 |
EGR系統(tǒng) | 液冷 | |
EGR閥流量(L/min) | 450 | 230 |
水泵 | 電子水泵 | |
節(jié)溫器閥門開啟溫度(℃) | 82 | 78 |
制表:太平洋汽車網(wǎng) |
現(xiàn)款的2.0L阿特金森發(fā)動機和新款發(fā)動機動力峰值都是相同的,不過最大扭矩對應(yīng)的轉(zhuǎn)速稍有降低,另外新款發(fā)動機壓縮比有所提升在進排氣門和EGR閥也有優(yōu)化??傮w來看新款發(fā)動機相比現(xiàn)款都是小的優(yōu)化,不過正是這些細微末節(jié)的地方逐一完善,才一點一滴提升熱效率,值得一說的是,新款的2.0L阿特金森發(fā)動機是本田目前量產(chǎn)中熱效率最高的汽油發(fā)動機。
新款阿特金森循環(huán)發(fā)動機很重要的一點就是提升了EGR廢氣循環(huán)閥的流量,使得EGR效率可以提升。從上圖也就能看出本田在EGR流量閥上做了優(yōu)化,通過增大直接提升氣流流動順暢度,使得EGR的通道內(nèi)壓力損失降低了70%。EGR廢氣循環(huán)加大好處是能夠提升部分負荷下發(fā)動機的燃油效率,并且還能夠降低排出氣體中的氮氧化物。
EGR廢氣循環(huán)加大后,也會帶來副作用,那就是循環(huán)廢氣的惰性會降低氣缸內(nèi)的燃燒速度,所以本田稍微改進了進氣道,使得進氣在缸內(nèi)形成了較強的滾流,這樣可以提升燃燒效率。根據(jù)本田介紹,有了滾流后,缸內(nèi)提升了3%的燃燒速度。
新款2.0L發(fā)動機進氣門使用了鏡面拋光,進氣門表面如鏡子般光滑,相比于現(xiàn)款傳統(tǒng)的進氣門,好處是減少了進氣門在缸內(nèi)表面積,并且可以減少缸內(nèi)熱量傳遞至進氣門,這樣可以減少熱損失、降低進氣門溫度,最終有利于進氣溫度的降低,減少爆震的出現(xiàn)。
而充鈉排氣門目前已經(jīng)在傳統(tǒng)發(fā)動機上廣泛使用,充鈉氣門內(nèi)部是中空的,并且填充了一些金屬鈉,當排氣門溫度達一定值后,金屬會融化。在排氣門上下運動時,液態(tài)金屬鈉會上下震蕩,從而將熱量傳導到排氣門上部 ,有利于提升排氣門散熱能力,對降低缸內(nèi)溫度有一定幫助。
新2.0L發(fā)動機使用了上面優(yōu)化以及降低摩擦處理后,從發(fā)動機萬有特性曲線(BSFC)圖就可以看出成果。左邊新款發(fā)動機相比老款發(fā)動機,其最高熱效率值和范圍都得到了不少提升。上圖中白色線就是發(fā)動機在帶動發(fā)電機進行混動模式運行,新款發(fā)動機白線大部分區(qū)間都是黃圈最佳熱效率范圍內(nèi),而老款則是只有部分落在黃圈內(nèi),這樣意味著新款發(fā)動機能夠給i-MMD系統(tǒng)節(jié)省更多燃油。
體積更緊湊的動力單元
不含重稀土的磁鐵電機
釹磁鐵是在混合動力車驅(qū)動電機的高溫環(huán)境下使用,因此要求其具備良好的耐熱性能。所以以往會采取添加重稀土類元素(鏑、鋱)確保其耐熱性能。但是,由于重稀土類元素的高產(chǎn)礦床在全世界分布不均勻,屬于稀有金屬,在穩(wěn)定供應(yīng)和材料成本方面存在風險。如何減少重稀土類元素的使用量,是在釹磁鐵應(yīng)用方面所面臨的重大課題之一。
所以本田聯(lián)合大同特殊鋼研制出不采用重稀土磁鐵的混合動力車用電機,為的是擺脫重稀土類元素瓶頸,回避資源風險,實現(xiàn)供應(yīng)鏈的多樣化。本田也是首家在混合動力車型上使用不含重稀土磁鐵電機的車企。
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