據(jù)外媒報(bào)道，加拿大麥克馬斯特大學(xué)研究小組發(fā)布一份評(píng)估報(bào)告，綜述將低溫燃燒(LTC)、替代燃料(AF)、過度膨脹阿特金森循環(huán)(Atkinson cycle)和余熱回收(WHR)技術(shù)，應(yīng)用于混合動(dòng)力專用發(fā)動(dòng)機(jī)的最新進(jìn)展。
（圖片來源：麥克馬斯特大學(xué)）
研究人員表示，作為從傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車向電動(dòng)汽車過渡的中期技術(shù)，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車受到行業(yè)和學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，而且市場(chǎng)占有率越來越高。作為混合動(dòng)力總成的關(guān)鍵部件，內(nèi)燃機(jī)對(duì)車輛性能具有重要影響。近年來，在發(fā)展混合動(dòng)力電動(dòng)汽車專用發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)方面，人們付出了巨大努力。
作為HEV的推進(jìn)部件之一，發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能，具有重要影響。先進(jìn)的燃燒狀態(tài)、更清潔的燃料、高效運(yùn)行周期和廢能回收，是實(shí)現(xiàn)高性能混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī)的四個(gè)互補(bǔ)技術(shù)途徑。多年來，在混合動(dòng)力總成平臺(tái)上應(yīng)用低溫燃燒、替代燃料、過度膨脹阿特金森循環(huán)和余熱回收等方面，已進(jìn)行了大量研究。為了探討當(dāng)前的研究現(xiàn)狀，為未來的研究提供見解和機(jī)遇，該文從收益、挑戰(zhàn)和未來前景的角度，對(duì)這四種技術(shù)解決方案進(jìn)行了全面的綜合概述。
研究結(jié)果：
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)一步小型化受限時(shí)，LTC-HEV提供了提高燃油經(jīng)濟(jì)性的機(jī)會(huì)。發(fā)動(dòng)機(jī)獨(dú)立于車輪的HEV配置，最適合實(shí)施LTC。車輛控制策略和行駛條件直接影響LTC-HEV的性能。與單模式LTC-HEV相比，多模式LTC-HEV略有優(yōu)勢(shì)，但是系統(tǒng)更加復(fù)雜。在延長(zhǎng)LTC運(yùn)行里程和燃燒正時(shí)控制方面，還需要進(jìn)一步的研究。
AF-HEV是實(shí)現(xiàn)減排的可行策略。雖然資本成本更高，但簡(jiǎn)化或取消后處理系統(tǒng)，可在一定程度上彌補(bǔ)這一點(diǎn)。未來的研究工作，應(yīng)該集中于尋找具有高性能、高性價(jià)比的新替代燃料。
阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)已廣泛應(yīng)用于HEV，具有良好的節(jié)油性能?，F(xiàn)代阿特金森發(fā)動(dòng)機(jī),大多通過VVT技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。增程電動(dòng)汽車（REEV）架構(gòu)，使阿特金森發(fā)動(dòng)機(jī)能夠持續(xù)在高效區(qū)運(yùn)行，有利于發(fā)動(dòng)機(jī)小型化。未來的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)，可以考慮奧托-阿特金森循環(huán)，以提高功率密度。
HEV的兩種余熱回收方法包括，采用熱電發(fā)生器（TEG）和熱力學(xué)底部循環(huán)?；旌蟿?dòng)力系統(tǒng)專門具備直接使用TEG動(dòng)力的能力，盡管由此節(jié)省的燃油是有限的。未來的兩個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域是高性能熱電材料和瞬態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。比起TEG，熱力學(xué)底部循環(huán)的效率相對(duì)更高，但是在工作液選擇和系統(tǒng)集成/控制方面存在挑戰(zhàn)，建議未來進(jìn)行深入研究。
在動(dòng)力總成層面，有必要了解發(fā)動(dòng)機(jī)與其他動(dòng)力總成部件之間的相互作用。對(duì)于混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī)來說，減少多余部件，與開發(fā)新發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)同樣重要。與此同時(shí)，燃油經(jīng)濟(jì)性和排放，并不是衡量性能的唯一標(biāo)準(zhǔn)?；旌蟿?dòng)力專用發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)，應(yīng)該具體權(quán)衡各類因素。
（轉(zhuǎn)載）
