3.0T車型匹配48V微混動系統有什麼作用?

二哥146046797


答樓主問:就我目前瞭解和掌握的信息,我認為3.0T車型帶48V混動技術有如下幾個作用。

1、首要目的是節油並降低碳排放量。以全新奧迪A8L 3.0T V6+48V混動系統為例,官方給到的數據是,它的百公里燃油消耗會降低0.7L左右,燃油消耗量降低,碳排放量也會降低【碳排放量是歐盟規定,國內查不到相關碳排放量減排數據】。

2、使用高壓供電系統,可以減少能量損耗,並用於支持未來車載電子系統。目前主流車載電子系統為12V標準電壓,當電壓提升至48V後,線纜可以更細、更輕且能量損耗更少。隨著車載電子系統越來越多,48V電氣系統會越來越重要。

3、提升駕乘平順感。例如,連接在發動機曲軸皮帶輪上的48V啟發電機可以讓發動機啟停功能更加平順,消除了大家此前一致詬病的啟停功能抖動問題。而更快的啟停也可以讓車輛的行駛質感得到提升,進一步減少頓挫感。

奔馳推出的EQ Boost 48V混動技術中,48V電機還會提供額外的動力輸出輔助,使得車輛加速更快。

4、48V電氣系統可為車身姿態控制系統服務,讓車輛擁有性格各異的駕駛體驗。

例如奧迪A8的eROT技術,它可以吸收懸架在遇到振動時上下壓縮、回彈產生的能量,並將其收集起來備用,而eROT技術在這裡可以充當一部分可變阻尼減振器的作用,優化車內乘坐體驗。此外,奧迪在高性能車上使用了電子控制主動防側傾系統,則是通過電機來強化減振效果,達到在性能模式下更好姿態控制目的。


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48V的輕混系統或將成為主流。48V系統是指電壓為48伏,以能量小於1度電的功率型鋰離子電池替代傳統的鉛酸電池,用BSG電機替代傳統的啟動電機和發電機,除具備自動啟停功能外,還能在必要時提供輔助動力的輕混系統。48V系統,顧名思義,即將原有車內的12V供電電源調整至48V,高壓的部分只負責給大負載部件供電。

48V部分擁有自己獨立的電池(目前主流均採用鋰電池)、發電機,並通過一個叫DC/DC轉換器的部件與12V部分相連接,兩部分可共享來自48V發電機的電能。48V相對於12V,優勢除了更大的電壓能實現更多功能之外,高壓系統還因電流更小而擁有更低的能量損耗。成本僅是高壓混動系統(一般指中強混)的1/3,能夠利用電氣化降低排放,卻能達到其2/3的節能效果,使整車燃油經濟性提高10%~18%。

其次節油效果相對明顯,對現有整車結構改變不大,不會大幅度更改車輛現有設計或者增加許多重量,是一種整車企業最容易上手、用戶接受起來最輕鬆的混動方案。


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48V-輕混系統概念解析

輕混系統的關鍵詞:輕。

這裡所謂的輕可理解為混動輸出的能力的“弱”,嚴格分類輕混系統不屬於混動系統,其概念更像是“動力提升器”或者“節油器”。【48V輕混系統】起源於F1方程式賽車,按照規定此類賽車不可以使用PHEV技術,但是電動機對於車輛的性能總能夠有很大程度的提升;因為電機有“恆扭矩”特點,動力曲線如下。

電動機可以在起步瞬間爆發峰值扭矩,這點是內燃機做不到的。比如電機最大扭矩為300N·m,起步第一轉就是300N·m的輸出,而內燃機需要將轉速拉昇只1000轉左右才能開始增壓,實現最高轉速可能屬於一千多甚至數千轉。那麼利用電動機在起步時以恆扭矩狀態輸出,對於提升車輛的性能表現則有很大的加成。

尤其是F1賽車1.6T-V6的高功率低扭矩發動機更需要起步時的扭矩補償,但面對規定則只能選擇輕混系統的小功率電機;也就是不需要接線為電池組充電,讓電動機在起步時輔助輸出動力並消耗電量,車輛在行駛中利用動能回收系統或內燃機發電為電池充電,車輛具備燃油車的所有特點但是不具備新能源汽車的特徵,這種不違規的設定可以有效提升F1賽車的性能。


以上為48V輕混系統的起源,民用車同類系統功能存在差異

F1賽車的輕混系統用以提升性能,電機功率還有60kw;參考第一張圖片顯示,電動機的特點是恆扭矩發力,但是在高轉速範圍內有明顯的扭矩下降,這是恆功率區間的必然特徵。所以電動機理論上是功率越高性能越強,同時也才能做到高性能的持續性與低電耗;F1賽車受限於規定不能使用大功率電動機,但是民用車的生產技術標準並不限制電機功率,那麼電動機是不是可以升級了呢?

理論上電動機肯定可以升級,但加大功率後就沒有必要用48V輕混模式了。因為輕混系統中的BSG電機是“發動機的一部分”,該電機輸出動力需要通過發動機的曲軸加力,如果發動機熄火則不能單獨驅動車輛行駛。所以輕混系統用大功率電機有些浪費,於是則出現了P2~P4架構的混合動力汽車;指電機可位於變速箱內部、變速箱末端、後橋等位置獨立驅動車輛行駛,能實現這些功能的混動車有以下兩類。

1:HEV油電混合汽車,參考日系與美系車的ECVT車輛。這些車的電動機集成在混電變速箱(ECVT)內部,在發動機熄火後通過傳動系統可獨立驅動車輛行駛。不過這一系統的製造成本會高於48V輕混,因為輕混系統只需要增加集成一臺小電機即可,電池組容量不過1kwh左右。

2:PHEV插電式混動汽車,這些車大多使用P3/P4架構的獨立驅動電機,單電機功率會在100~200kw之間,對於性能提升會有很大作用,同時高功率電機在中高速區間也不會輕鬆達到恆功率高電耗範圍,所以能耗也會更低。而且這些車會保留48V輕混的BSG電機,再加上電池組容量十幾二十倍的擴容,製造成本顯然最高。

輕混系統與HEV/PHEV兩種車型對比,其技術等級、功能性與製造成本都是最低標準,理論上在這兩種混動車普及後輕混則沒有任何價值可言了。除非為量產的燃油車加上48V系統但不提高指導價,電機調校不用以提升性能,而是通過電機補償的動力降低發動機的輸出功率實現節油,這樣輕混還是有些價值的;但是製造成本平均不過1K左右的輕混系統,在裝車後總會讓一臺車的價格上漲很多,重點是這些車使用的BSG電機只剩下5~10kw的小功率,節油效果也是相當不理想,所以輕混系統似乎仍舊沒有價值可言(對於消費者)。

總結:同級車如使用輕混系統的汽車價格沒有更高,那麼這臺車可以選擇。但如果同款車輕混版本的價格偏高,節油效果微乎其微的輕混車是無法補償差價的。選擇混合動力汽車應一步到位選擇PHEV,因為這種車性能強勁、能耗低且屬於新能源汽車;輕混與不能插電的HEV仍屬於燃油車,這一定義倒是與F1賽車的定位重合,只是一個傾向於性能一個傾向於節油,但性價比不高而已。




天和Auto


匹配了48伏系統可以在很大工況實現超級啟停功能和能量回收,可以降低整車油耗。同時可以在部分工況實現助力甚至提高車輛動力性。


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