一、混合動(dòng)力車輛中發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)優(yōu)化

1. 傳統(tǒng)奧托循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的局限性

在混合動(dòng)力汽車運(yùn)行時(shí)，盡管電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)扮演了重要角色，但在許多駕駛條件下，車輛仍然依賴于內(nèi)燃機(jī)提供動(dòng)力。因此，所選用的內(nèi)燃機(jī)對(duì)于車輛的整體燃油效率和排放表現(xiàn)至關(guān)重要。傳統(tǒng)的汽油機(jī)通常采用奧托循環(huán)工作模式，這種模式存在熱效率低、泵氣損失大以及膨脹比小的問題，導(dǎo)致在怠速和部分負(fù)載狀態(tài)下燃油消耗率較高，而且具有較大的后備功率，這不利于提升混合動(dòng)力車的燃油經(jīng)濟(jì)性。

2. 阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)

為了解決上述問題，阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)因其高膨脹比而在混合動(dòng)力車輛的設(shè)計(jì)中脫穎而出。它通過增加一個(gè)回流階段來調(diào)整有效排量，進(jìn)而調(diào)節(jié)負(fù)荷。利用可變氣門正時(shí)技術(shù)（VVT），可以延遲關(guān)閉進(jìn)氣門，并且在理論上可以取消節(jié)氣門，以減少泵氣損失和提高熱效率。此外，較小的有效壓縮比減少了爆震風(fēng)險(xiǎn)，允許使用更高的幾何壓縮比，進(jìn)一步提高了效率。

二、關(guān)鍵控制技術(shù)解析

1. 可變氣門正時(shí)控制系統(tǒng) (VVT-i)

阿特金森循環(huán)通過精確控制進(jìn)排氣門的開閉時(shí)機(jī)來實(shí)現(xiàn)，其中VVT-i系統(tǒng)起到了至關(guān)重要的作用。該系統(tǒng)能夠根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷等參數(shù)自動(dòng)調(diào)整氣門正時(shí)，確保在不同工況下都能獲得最佳性能。VVT-i控制器通過液壓油的作用改變進(jìn)氣凸輪軸的角度，從而達(dá)到理想的氣門正時(shí)。

2. 電子節(jié)氣門控制系統(tǒng) (ETCS-i)

不同于傳統(tǒng)機(jī)械式節(jié)氣門控制，ETCS-i采用了電子控制方式，可以根據(jù)駕駛員輸入和其他傳感器數(shù)據(jù)來更精細(xì)地調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度。這種方式不僅提高了響應(yīng)速度，還能更好地配合混合動(dòng)力系統(tǒng)的其他組件工作，如電動(dòng)機(jī)輔助等，使得整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)更加高效。

3. 廢氣再循環(huán)控制系統(tǒng) (EGR)

廢氣再循環(huán)技術(shù)通過重新引入一部分廢氣到進(jìn)氣系統(tǒng)中，有助于降低缸內(nèi)溫度，抑制NOx生成，同時(shí)也能改善燃油經(jīng)濟(jì)性。特別是在高負(fù)荷情況下，結(jié)合冷卻后的EGR應(yīng)用，能夠顯著提升發(fā)動(dòng)機(jī)的抗爆性和整體效率。

三、減小發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械損耗的技術(shù)措施

為了進(jìn)一步提高效率，豐田等廠商還采用了諸如電動(dòng)水泵代替?zhèn)鹘y(tǒng)皮帶驅(qū)動(dòng)式水泵等措施，以便更靈活地控制冷卻液流量，適應(yīng)各種不同的駕駛條件。此外，通過優(yōu)化活塞環(huán)設(shè)計(jì)等手段，也有效地減少了內(nèi)部摩擦損失，提升了整體效能。