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48V轻混系统优缺点解析汽车科学岛

发布时间:2023/7/25 17:54:48   
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名词解释:

MHEV·48V系统指轻混系统,这是套源于F1方程式赛车的混动技术,在赛车上的主要功能是为了提升性能,民用车则偏向降低油耗。在分析轻混系统的优缺点之前首先要了解一个重要的知识点,那就是轻混系统的硬件组成很简单,除特殊的控制系统以外,只有BSG(发电启动一体机)和容量1kwh左右的电池组。

容量这么低的电池组的制造成本当然也很低,BSG电机多使用功率10kw以内的标准;所以量产后的成本提升基本在≤2k的范围内;这就要聊一聊轻混系统的第一个缺点了,简而言之为“价格虚高”。

P0架构指BSG电机的布局位置,上图的P1-4则是油电混合或插电混动汽车的电机布局;混动汽车级别最高的是插电混动,因其具备纯电动汽车的驾驶模式(EV),油电混合运行模式(HEV);同时优秀的插电混动涵盖BSG系统,以实现行车发电达到油电混合不亏电,甚至是增程式驾驶的模式。

所以轻混系统只是插电混动的一项功能或一个部分,级别要比HEV还要低;那么这种汽车的价格就不应该很高,与同款车的燃油版本相比,价格提升应当控制在5k以内,否则即使能适当降低一些油耗也会显得没有意义。

核心缺点:节油效果很一般。

轻混系统的BSG电机的运行有前提条件,其基础是「先行启动内燃机」;因为P0端是内燃机传统泵系端,也就是通过皮带轮连接发电机、压缩机等增压泵的位置。电机输出动力需要通过内燃机的曲轴和飞轮,不启动发动机则为内燃机“空转”、电机做功。

而内燃机运行的阻力是非常大的,仅仅10kw的功率被损耗之后则无法驱动车辆行驶,同时还会增加内燃机的磨损。所以必须在启动发动机后才能让BSG电机辅助驱动,那么节油效果也就可想而知了。

左右是轻混系统节油的大致标准,因其动力电池组容量极低,正常巡航驾驶时无法进行辅助驱动。该电机主要在油耗较高的起步和加速阶段辅助输出,假设起步需要的能量为,电机输出60%则内燃机只要输出40%;而电动机的能量转化过程的损耗可以低至个位数,而内燃机平均高达65%左右。

以低损耗的电机辅助输出,高损耗的内燃机降低运行功率,打个“损耗差”就是节油的方式了;不过毕竟BSG电机的运行频率很低,亏电后还要通过内燃机带动BSG电机发电,过程中是要损耗动力的。所以节油标准只能达到平均5%,也就燃油版10L/km,轻混版9.5L/km。

差价与节油标准分析。

简单计算:假设年均行驶里程为00公里,加注6元一升的92#汽油。

10L/km年均油费开支元9.5L/km年均油费开支元通过轻混系统每年可以减少≥元的油费开支,当然年均行驶里程只有几百公里的车辆会更低一些。那么同款车不同版本的差价如果在5k左右,用车多少年能通过省油而省回差价呢?

貌似单纯为了节油而选择轻混汽车的意义并不大,但每节省一些耗油量总能降低一些排放;如果绝大多数汽车都用这种技术的话,对于减少碳排放还是很有些价值的。只是前提最好是车辆的价格足够合理,汽车用户的用车开支本就不算低了。

轻混系统能否提升性能表现?如果是F1方程式赛车使用的60kw·BSG的话,提升性能会很有些效果;但是代步汽车的轻混电机功率太低,虽然也有效果但并不明显。而且系统设定主要是为“替代”而不是“叠加”,所以量产轻混汽车的实际性能表现普遍没有明显提升。

这就是轻混系统的优缺点了——最后还需要说明一点,如果轻混汽车的发动机是直列四缸机的话,这些车即使价格高一些也可以接受;但如果是用轻混技术匹配三缸机,这就多多少少是有些用入门级混动技术来掩盖内燃机缺点的味道了。选择混动汽车还是建议考虑插电混动,这才算是一步到位的标准。

编辑:天和Auto-汽车科学岛

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