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認識油電汽車--Atkinson阿金森循環引擎 馬力雖小卻是最速配

早在1882年在內燃機設計當中,Atkinson循環(Atkinson-cycle)就已經出現,然此別於一般車輛引擎幾乎都採用「Otto」奧圖循環(Otto-cycle)的引擎型式,竟然在環保省油的年代,成為油電混合動力汽車最佳速配。


阿金森循環同樣屬於四行程引擎,不同於奧圖循環的最大特色就是阿金森循環活塞產生動力的四個行程(進、壓、爆、排)是一曲軸迴轉一圈(360°)的情況下完成。


反觀奧圖循環,因為活塞柄是直接連接在曲軸上,因而造成進、壓、爆、排的四個行程需要活塞上下兩次、也就是曲軸轉兩圈(720°)才能完成。由此而見,阿金森式循環並沒有直接將活塞柄與曲軸連接,而是透過其他從動連桿讓活塞的往復過程產生的動力自引擎傳遞出去。


因為阿金森式循環引擎的四行程特性,使它可以藉由進氣閥門較平常晚關閉的特殊設計,延遲壓縮行程的時間,製造「膨脹比大於壓縮比」的狀況,以求得更理想的熱效率。


當引擎的進氣時間比壓縮時間更長,所以容納較多的空氣而混合油氣以增加壓縮比的方式燃燒(Toyota汽車New Prius 1.8升引擎壓縮比13:1、最大馬力99匹),又在壓縮行程時,進氣閥門比較晚關閉,所以有部分的混合油氣會回到進氣岐管減少浪費。一般條件下,阿金森循環比大家常見的奧圖循環引擎所需要的汽油會比較少,因此達到油耗經濟目的。


不過有一好沒兩好,即使阿金森循環有幾個特點中轉速域減少爆震、排氣熱能損失低以及熱效率好的優勢,但低速運轉時效率明顯不如奧圖循環,高速運轉又無法產生大馬力。


這項特性剛好成為油電汽車的完美情人。低轉速由電動馬達的大扭力填補空缺,高速時,電動馬達也能適時出力,彌補缺撼。
 

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