说到混合动力汽车，不能不提及丰田与本田的混动系统在国内已经广为人知，但作为日本车企之一的日产至今却未有成熟的混合动力汽车在市场推出。今年下半年，日产将带着自家的混动系统e-POWER进军市场。
e-POWER系统的技术原理其实很简单明了，它采用的是增程式电动车的串联混动架构，在某种程度上可以被视为是接近理想ONE的非插电版本或者是去除了发动机直接驱动功能的本田i-MMD系统。
在混合动力技术百花争鸣的今天，日产选择了一条与众不同的道路，将混合动力的技术重心完全放在了发动机上。
年初，日产宣布其在发动机效能方面取得了显著的进展，并公布了下一代e-POWER的动力系统技术路线，其发动机热效率将提升至一个前所未有的高度——50%！
那么，如何实现这一令人惊叹的热效率呢？让我们跟随几何君来一探究竟。
任何技术的进步都离不开基础理论的深入研究。对于采用奥托循环或是类似循环如阿特金森循环和米勒循环的内燃机来说，其理论热效率的高低主要受到气缸压缩比ε和工质比热容比γ的影响。
气缸压缩比的提高意味着更高的热效率。当从下止点运动到上止点时，气缸内气体被压缩的程度越高，热效率也随之提升。但一般汽油发动机为了平衡低转速时的扭矩和高转速时的性能，不会将压缩比设置得过高。在运动至气缸最低位置时，气缸内仍有一部分压力无法利用，这部分能量便会随着气缸的排气门，从而造成能量的浪费。
而对于混合动力专用的发动机来说，车辆在低速或全速域均由电机驱动，无需考虑低转速时的扭矩问题。气缸的压缩比，即的行程可以设计得更长，以充分利用气缸内汽油燃烧后产生的压力，自然就能提高热效率。
提高压缩比看似简单，但却面临着爆震等问题的挑战。为了解决这个问题，可以采用米勒循环、提高滚流比以及采用低温EGR技术等多种手段。例如，通过提前或延迟进气门的开关时间，减少进入气缸的空气量，降低压缩时的缸内压强；通过优化气缸内的气流流动，使空气和汽油充分混合，避免局部浓度过高引发爆震；通过将一部分废气冷却后与新鲜空气混合后送入气缸，稀释混合气中的氧浓度，减少爆震的可能性，并提高燃烧的稳定性，从而提高热效率。这些技术在丰田的41%热效率的Dynamic Force发动机上也有应用。还有其他如降低发动机摩擦和泵气损失等方法可以继续提高发动机热效率。
除了上述方法外，发动机的摩擦损失也是影响热效率的重要因素之一。发动机的摩擦分为机械摩擦和附件摩擦两部分。其中机械摩擦部分可以通过提高加工精度、采用表面处理技术、优化内部连杆结构等方式来降低；附件摩擦部分则需要考虑将某些内部附件改为电驱动来减少摩擦损失。
接下来是降低泵气损失的问题。泵气损失是指内燃机在换气过程中克服进气道和排气道阻力所消耗的功。为了降低泵气损失可以通过延长进排气门开启的时间、设置进排气门同时开启的时机等方式来实现。而对于混合动力专用发动机来说由于一般工作在热效率较高的区间节气门开度较大因此相对于一般发动机而言泵气损失就大大减小了。
通过上述方法可以不同程度地提高发动机的热效率至主流水平的四十出头逐渐提升至接近百分之四十五如比亚迪的骁云系列也是如此但是若想挑战更高指标单是依赖前述方法仍旧存在不足这便需要我们另辟蹊径设法提高缸内混合气体的比热容比来解决这个问题需要从提升空燃比及增加废气比例也就是EGR率上下功夫从而实现质的飞跃打造真正意义上的高效发动机就需要从提升空燃比和增加废气比例也就是EGR率上下功夫这就涉及到了STARC技术全称Strong Tumble and Appropriately stretched robust ignition channel该技术主要是通过改变点火方式在火花塞附近产生高能点火通道形成足够的火焰核去点燃油气混合物这种方式不仅可以实现稀薄燃烧还可以对火焰的传播速度和燃烧效果进行优化与控制这是基于恰到好处地控制滚流强度和保持滚流稳定的基础上通过改变气缸形状以及在火花塞附近设计特殊结构来实现的如何将这些技术完美结合并实现量产仍是日产工程师们需要面临的挑战值得注意的是日产的这项50%热效率发动机目前还只是实验室的技术成果距离量产装车还有很长的路要走最终能否真正达到这一指标尚需市场和用户的检验。
