薛鵬

（長春汽車工業(yè)高等專科學校 汽車營銷學院，吉林 長春 130013）

混合動力發(fā)動機的未來發(fā)展趨勢

薛鵬

（長春汽車工業(yè)高等?？茖W校 汽車營銷學院，吉林 長春 130013）

混合動力的汽車已經(jīng)成為世界各國汽車產(chǎn)業(yè)的一個重要發(fā)展方向，我國雖然在混合動力方面已逐漸成效，但與世界其他國家相比仍處于一個起步階段。文章從混合動力發(fā)動機的發(fā)展階段開始闡述，分析混合動力發(fā)動機發(fā)展的影響因素及國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀、技術(shù)等情況，最后對我國混合動力發(fā)動機的技術(shù)發(fā)展趨勢提出簡要的意見。

油氣混合動力；發(fā)動機；發(fā)展；趨勢

1 混合動力發(fā)動機的發(fā)展歷史

現(xiàn)階段的汽油發(fā)動機還存在很多缺點，在各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)中，明顯能夠看出汽油發(fā)動機在正常使用中僅僅能夠燃燒其能量的40%，在一些較為復雜的路況下還能出現(xiàn)能量利用的25%，這種不充分燃燒所出現(xiàn)的直接結(jié)果就是動力不足，而附加結(jié)果將會是污染程度加重。所以在這種情況下，混合動力的發(fā)動機脫穎而出，雖然現(xiàn)在大多人都認為電力驅(qū)動的發(fā)動機是以后的主流產(chǎn)品，但在現(xiàn)階段由于各種其他技術(shù)的影響，電力驅(qū)動的發(fā)動機發(fā)展相對緩慢，因此在短時間內(nèi)電力驅(qū)動的發(fā)動機還是很難取代混合動力發(fā)動機。

通俗的說，混合動力實際上就是通過使用電力發(fā)動機和非電力發(fā)動機的組合使用來實現(xiàn)對汽車的動力支持。而所謂的非電力發(fā)動機通常就是燃料發(fā)動機，而且在制造過程中盡量的的把燃料發(fā)動機做小，既能夠提供滿足要求的動力和長時間的續(xù)航能力，同時噪音減少，尾氣排放量減少，發(fā)動機的能量損耗減少，因此在整個發(fā)動機的市場行業(yè)中，混合動力還是非常值得期待的。

2 國內(nèi)外混合動力發(fā)動機發(fā)展現(xiàn)狀

我國在傳統(tǒng)燃料汽車領(lǐng)域研究相比發(fā)達國家起步較晚，技術(shù)和制造水平都存在很大的差距。但在混合動力方面正在奮勇直追，漸漸的也在縮小這種技術(shù)差距。國家的“863”計劃中也確定了混合動力的重大專項研究。國家政策的支持，資金的投放，人才的培養(yǎng)，都促進了我國混合動力方面的大發(fā)展。美國、日本和德國都掌握著先進的混合動力技術(shù)，美國福特、日產(chǎn)北美和Tesla公司在2009年獲得80億美元的貸款專項用于混合動力和純電動的研究，其同年美國的混合動力汽車達到29.03萬輛，竟占到了本國汽車銷量的2.8%。日本的混合動力汽車在全球銷售已經(jīng)超過100萬輛，國外的混合動力汽車已經(jīng)成為目前汽車的主要發(fā)展方向。

3 混合動力發(fā)動機的工作原理

混合動力汽車的設(shè)計核心之處就是混合動力，在近年來的發(fā)展中，可以看出，混合動力發(fā)動機已經(jīng)由原來的分散獨立工作，發(fā)展成為一體化結(jié)構(gòu)工作，也就是常說的集成化混合動力總成系統(tǒng)。按照混合動力總成動力扭距傳輸路線來分類，可分為串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式等三種。

（1）串聯(lián)式。串聯(lián)式結(jié)構(gòu)適用于在市內(nèi)街區(qū)中速度相對較慢，啟動頻繁的路況中工作，能夠?qū)崟r將發(fā)動機調(diào)整到最佳的工作運轉(zhuǎn)狀態(tài)，通過調(diào)整電池的充電和放電以及發(fā)動的輸出功率來實現(xiàn)調(diào)整發(fā)動機工作狀態(tài)的目的。這種情況有效地防止了發(fā)動機低效率工作的情況出現(xiàn)，提高運轉(zhuǎn)效率，降低污染物排放，而其最大的缺點就是機械效率低。串聯(lián)式混合動力發(fā)動機的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 串聯(lián)式混合動力發(fā)動機的結(jié)構(gòu)圖

（2）并聯(lián)式。并聯(lián)式混合動力汽車沒有獨立的發(fā)電機，發(fā)動機直接驅(qū)動車輪，這種結(jié)構(gòu)更接近汽發(fā)動機的工作原理，輸出的扭距也比較接近汽油發(fā)動機，因此在機械損耗也必然更低，目前使用相對廣泛。并聯(lián)式混合動力發(fā)動機的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 并聯(lián)式混合動力發(fā)動機圖

（3）混聯(lián)式。與其他兩種工作方式相比，混聯(lián)式的最大優(yōu)點就是控制相對漸變，相反結(jié)構(gòu)就會比較復雜，研發(fā)的廠商也相應(yīng)較少，比較著名的有日本豐田生產(chǎn)的Prius就是此種結(jié)構(gòu)。混聯(lián)式混合動力發(fā)動機的結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 混聯(lián)式混合動力發(fā)動機的結(jié)構(gòu)圖

4 混合動力發(fā)動機影響其發(fā)展的因素

（1）能源因素。眾所周知，汽油動力的發(fā)動機污染較為嚴重，但與之相比石油緊缺的問題我國已然較為嚴重，隨著汽車數(shù)量的增加，我國政府將面臨石油短缺的壓力會越來越大，目前我國的石油對外依賴已經(jīng)逐漸增長至50%，而這一比例還在不斷地提高，發(fā)展混合動力發(fā)動機和點動力發(fā)動機已經(jīng)迫在眉睫，相比之下混合動力不僅技術(shù)相對成熟，而且也可以為電力發(fā)動機做一個研究的前沿準備。

（2）政府政策因素。2010年，我國《關(guān)于開展私人購買新能源汽車補貼試點的通知》中明確指出，對于純電動和插入式電動車的補貼遠遠高于混合動力的汽車，并將該類汽車劃分為節(jié)能汽車而并不屬于新能源范疇，因此相對而言，混合動力發(fā)動機的市場還需要政府的更多支持。

（3）成本因素。不管是混合動力還是電動力在成本方面都是較之傳統(tǒng)汽油發(fā)動機要高得多，但相對而言混合動力汽車在后期的成本要遠低于傳統(tǒng)汽車，幾年的燃料節(jié)約可以彌補購買汽車的成本，隨著政府補貼的成本，將有越來越多的消費者購買混合動力發(fā)動機的汽車。

5 混合動力發(fā)動機的發(fā)展趨勢展望

目前，汽油發(fā)動機還是占市場的主流，混合動力發(fā)動機在市場上也遭遇了各種挑戰(zhàn)。在傳統(tǒng)的汽油發(fā)動機向純電動發(fā)動機過渡的關(guān)鍵時期，環(huán)保、節(jié)能、低排放、高效率的混合動力發(fā)動機已經(jīng)表現(xiàn)出它的發(fā)展空間和應(yīng)用前景。隨著混合動力技術(shù)的成熟，混合動力發(fā)動機將會沖擊傳統(tǒng)發(fā)動機產(chǎn)業(yè)，加之以后的生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)標準、國家政策等方面及時到位，混合動力發(fā)動機將在市場上占據(jù)一席之地，并為新能源的發(fā)展起到一個領(lǐng)航的作用。

6 結(jié)語

通過文章對于混合動力發(fā)動機的研究，獲知混合動力發(fā)動機在市場占有率不高，但其技術(shù)上的優(yōu)勢和特點，極具發(fā)展空間。有市場產(chǎn)品的生命周期理論可知，混合動力汽車正處于一個成長階段的前期，所以混合動力作為傳統(tǒng)動力和純點動力的過度階段，正在逐漸迎來自己的黃金時期。

Future Development Trend of Hybrid Engine

XUE Peng
（Automobile Marketing Institute，Changchun Automobile Industry College，Changchun，Jilin 130013，China）

Hybrid electric carhasbecome an importantdevelopmentdirection in the globalautomobile industry，although our country hasgraduallymadeachievementsin hybrid，comparedwith othercountries in theworld，itisstillatan early stage.The paper states from theearly developmentstageofhybrid engine，then analyses the influential factorsofhybrid engine developmentand developmentsituationand technologyathomeandabroad，finallyputsforward technologydevelopmenttrendofhybridengine.

oiland gashybrid；engine；development；trend

U469.7

A

2095-980X（2016）11-0035-02

2016-10-18

薛鵬，男，吉林長春人，大學本科，教師，主要研究方向：汽車發(fā)動機。