文 | 猫宁

今天的内容是混合动力发动机的科普，看过我直播的小伙伴应该有所印象。但直播苦于没有直观的图片，再加上我的普通话也不是很标准，以致于很多小伙伴听的云里雾里的，所以我打算干脆就以文字的形式再重新给各位梳理一遍，以供交流学习。

而如果文章有什么错误的地方，也欢迎各位大神指正。

混动发动机之所以这么被工程师所推崇，主要原因在于它在一定程度上，解决了内燃机燃油经济性不足的痛点，同时也为早已生存恶劣的内燃机找到了新的发展方向，不至于被新能源打败。

那么混动发动机又是如何提高燃油经济性，也就是省油的呢？

第一个原因是发动机自带buff。（这个原因不适用于所有混动系统）

我们知道一般的发动机都是采用奥拓循环，也就是进气、压缩、膨胀、排气这四个冲程。而主流的混动发动机采用的却是阿特金森循环。

相比奥拓循环，阿特金森循环的特点在于，它的膨胀行程会大于压缩行程，以此可以减少泵气损失，从而达到省油的目的。

用人话讲就是用了阿特金森循环的发动机虽然吃的是和以前一样多的饭，但却能干更多的活，换个角度来理解，那就是变相的省了饭钱。

第二个原因是发动机有了电机和电池的辅助。

衡量一台发动机的好坏，我们经常会用热效率来形容。比如某某发动机，热效率可以达到百分之几。

那什么叫热效率？简单来讲就是发动机将燃料产生的热能，转换为机械能后的输出效率。

降维到幼儿园水平来解释就是假设一个人吃了一碗饭，这碗饭所产生的能量可以让他一天之内搬100块砖，那个这个100：1就这个人的热效率。而热效率高的人，可能吃一碗饭就可以搬200块砖。

但要记住的是，热效率不是唯一且固定的，它会随着发动机当前的工况（扭矩和转速的变化），而发生改变。这就好比一个人，白天干活最有劲，但到晚上就没有力气干活了。

所以发动机具有一个所谓的经济区间，在这个区间行驶，热效率会更高，相对的，发动机就会更加省油。

只不过，在我们实际开车的过程中，因为行驶工况的缘故（比如一会堵车，一会加速/减速），大部分时间是很难让发动机一直持续运转在经济区间。

这个时候伟大的工程师就开始思考，到底有没有一个办法可以让发动机不管在怎样的行驶工况下都可以维持在经济区间呢？

相信看到这里，聪明的小伙伴已经想到了。没错，就是利用电池和电机的组合，尽可能让发动机要么不工作，要工作就工作在经济区间。

那么它们又是如何做到这个的呢？

我们看下图这个发动机万有特性曲线，横坐标代表转速，纵坐标代表扭矩，图中曲线部分代表热效率的分布，越接近中心，热效率越高，其中蓝色部位就是代表这台发动机的最经济区间。

而从中我们可以知道，影响发动机热效率，或者说经济区间的关键就在于发动机的扭矩和转速，那么只要控制了它们就可以控制发动机的工作区间。

除此之外，还要引入一个电动机辅助控制策略的概念，也就是将发动机作为主动力源，电机和电池协助提供峰值功率。（这个所谓的策略可以把它简单的当作人的大脑如何控制脚来走路）。

而通过这个电动机辅助控制策略——当刚起步、车速低的时候，因为低负载，发动机效率低，此时系统就会关闭发动机，由电机提供全部的驱动力；当车辆加速，或者高速行驶时，所需转矩增大，这个时候发动机就会介入，与电机一起提供转矩。当制动时，电动机切换到发电机状态进行制动能量回收。

以此尽可能的多利用能量，达到省油的目的。

OK，以上就是混动系统省油的大致原理，总的概况起来就是利用电机、电池，让发动机总在经济区间工作，达到省油的目的。

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