汽车发展至今,在发动机技术上都经历了哪些具有代表性的变革?

此题下,@xin xi 从油路、进气、配气、燃烧4个角度,总结了那些较为复杂的、收益较大的、历史最终证明正确的发动机技术。

汽车发展至今,在发动机技术上都经历了哪些具有代表性的变革?

@xin xi指出:

油路上:化油器 → 电喷 →缸内直喷 → 提升压力 → 双喷射系统 —— 越来越精细、越来越强力。
进气上:可变进气歧管 → 机械增压 → 涡轮增压 → 双增压 → 可变截面涡轮增压 → 双涡流涡轮 —— 新装备越来越多、越来越复杂。
配气上:两气门 → 四气门 → VVT/DVVT → VVL → CVVL → Camless(未推广) —— 越来越精细、越来越复杂。
燃烧上:变工作循环、提升压缩比、可变压缩比、停缸、HCCI —— 越来越奇特、越来越复杂。

总体来说,百年来发动机的发展方向是: 附属装备越来越多、装备等级越来越高、也越来越奇特

如果说最早的发动机是初代钢铁侠,逃个命还勉勉强强:

当代发动机已经可以拯救宇宙了:

发动机工程师的牛逼之处,就在于发动机如此复杂了,还能正常运转。我不是发动机专家,提一个有趣的新角度。

这个新角度就是逆趋势而行: 发动机见龙卸甲,放弃独立工作的能力变成瘸子、放弃多才多艺的工作能力变成技术专一的死宅,从而实现更高的综合热效率

例1: 比亚迪骁云DM-i专用发动机

在大家还在研究「变工作循环」的全能技术时,它放弃了奥拓循环专注于阿特金森循环,因而实现了15.5的超高压缩比。

至于放弃的那部分能力,不怕,由电机补足。

它直接、彻底、全部取消前端轮系 —— 你们这些附件怎么才能运转起来,老子不管了,让电机去弄吧

大家会质疑: 你这样做,怎么保证每一辆车都能支持发动机的前端轮系呢?

比亚迪的回答很简单:不支持前端轮系的燃油车,老子不做了!

比亚迪宣布自2022年3月起停止燃油汽车的整车生产,此举对比亚迪发展有何意义?燃油车车主会受影响吗?

由此,实现了43%的超高热效率:

例2:日产e-POWER定点运行发动机

因为是串联式混合动力,发动机的转速、转矩完全解耦,因而可以工作在更为比其它混动舒适的效率区间。

这还是目前的水平,日产e-POWER还想更进一步,达到定点运行的目标(目前还没实现):发动机不再是任何转速都玩得转的花美男,成了一位只能定点运行的死宅,收益就是达到50%的超高热效率

比亚迪与日产的这两个例子,将来回过头来看,应该也是一种代表性的变革吧 —— 发动机不再追求全能,渐渐退居二线成为混动系统的打工人,从而实现更高的系统效率

这也是一种幸福。

来源:知乎 www.zhihu.com

作者:张抗抗

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