blhsing wrote:
我想是你的英文閱讀或理解能力有問題。Audi自己在官方新聞稿裡都說這顆新引擎的重點是採用「與Miller cycle相同概念」的技術了,只差沒有使用Miller cycle的機械增壓,而使用Miller cycle卻沒有使用機械增壓就是使用Atkinson cycle。...(恕刪)
這個理解也不完全對。Wiki雖然說“Miller cycle卻沒有使用機械增壓就是使用Atkinson cycle” 可是並不代表只能是機械增壓。只要是強制進氣(Force Induction)的Atkinson cycle引擎也能算是一種Miller Cycle.
不過這個還不是重點。重點是Audi的引擎跟Mazda Miller或Toyata Atkinson還是有很大的不同。
Audi:
The breakthrough of the 2.0 TFSI lies in a new combustion method. At its core its principle is comparable to the Miller cycle. Audi engineers have further developed that method in crucial ways, however. The increase in efficiency is based on the following factors
這個原理的核心類似Miller Cycle. 注意, 是類似, 不是就是。 下面會描述差別在哪裡。
- The intake time has been significantly shortened (140° crank angle (CA) rather than 190 to 200° CA).
- Owing to a higher boost pressure on the inlet side, the engine attains optimal cylinder charges despite the shorter intake time.
- The intake valve also closes earlier – well before the bottom dead center is reached. This lowers the medium pressure, allowing a high, efficiency-boosting compression ratio
- 進氣時間大幅度的縮短了
- 因為增壓進氣,引擎還是達到了完美的氣缸進氣效能
- 進氣閥門也提早關閉
簡單來說,就是這顆引擎的進氣時間(進氣閥門開啟跟關閉的時間短於氣缸壓縮時間。 140° 曲軸角度 "Crank Angle", 正常Otto Cycle大約200°)。 這樣導致氣缸壓縮行程的壓縮損失要低於Otto Cycle的引擎。
Toyota跟Mazda的Athkinson Cycle引擎也是降低氣缸壓縮行程的壓縮損失。 不過做法是延長進氣閥門關閉時間(可能230° CA). 這樣子做導致一部分進到氣缸的油氣從新回到進氣歧管(Manifold)。同樣達到氣缸壓縮行程的壓縮損失要低於Otto Cycle的引擎。
不過,個人倒是覺得Audi的做法可能比較好一點因為從熱力學(Thermodynamic)來看進到氣缸的氣體一定會比較熱,再回到進氣歧管會導致下一次的進氣的氣體密度減低而降低效率。另外,從流體學(Fuild mecanics)來看,氣體進到氣缸再壓回進氣歧管(尤其是強制進氣的引擎)所需要的能量不算少。還要考慮氣體慣性的問題。
就好像一個房間假如只想讓7個人進來,是只開足夠的時間讓7個人進來。還是開讓10個人進來的時間然後再擠出去3個人?
還有,你所訴說的“但由於Audi的這顆新引擎沒有學Lexus的引擎在高負載時自動切換至Otto cycle,因此其最大馬力輸出便低了現行的2.0 turbo許多。”也不完全對。
- The Audi Valvelift System (AVS) on the inlet side allows a short intake time at partial load and a longer time at higher loads (full load: 170° CA).
這裡很明確了描述在高負載時進氣時間由原先的140° CA調整到170° CA. 這已經幾乎可以算是Otto Cycle了。只不過這顆引擎的訴求應該是效率而不是高輸出,所以沒有把開啟時間延長到190° CA
不過總而言之,都是好引擎。新一代的引擎已經提高了傳統Otto Cycle的熱能效率(Thermal Efficiency)。傳統引擎熱能效率大約25%左右,新一代的引擎大約能達到至少30%到40%
kkao3 wrote:
就好像一個房間假如只想讓7個人進來,是只開足夠的時間讓7個人進來。還是開讓10個人進來的時間然後再擠出去3個人?...(恕刪)
就熱力學來說,Audi的比較有效率,
不過能把多的油氣擠出去倒是Atkinson Cycle實際上路省油的關鍵就是了
因為這使得Atkinson Cycle能夠在巡航轉速下輸出非常低的馬力&不熄火
畢竟100km/h所需要的馬力頂多只需要25hp(以A4這種大小的車甚至只要20hp
但大多數內燃機因為變速箱問題,巡航轉速下最低最低的操作線也能輸出30hp以上,多的馬力都是浪費油
畢竟多少g/KWh跟熱效率有關,汽油引擎的最高熱效率大家都差不多
就要看誰的馬比較少(馬少就吃油少)
Audi的設計變成需要利用控制增壓值來改變VE,進而控制最低輸出馬力
這個難度上比晚關進汽門推油氣回去高太多啦

不過咧~~等實際美國能源局測完真的有47mpg再討論吧
現在實車沒上路也看不出Audi怎麼控制這顆引擎