曾几何时,对于燃油车来说,混动一直是一个高级玩意儿,人们经常能看到日系的混动名词丰田的THS、本田的i-MMX、日产的E-POWER等,甚至国内的混动系统如比亚迪DMI、长城的摩卡DHT也纷至沓来,但欧系车确一直没有这种混动,但是仿佛一夜之间,“48V轻混”这个名词静悄悄的冒了出来,美系、欧系、国系都纷纷采用,那么,这个48V轻混到底是咋回事?为啥日系不采用呢。
从1879年,德国工程师卡尔·本茨研发出第一台发动机开始,到现在问世100多年了,但是发动机的燃烧效率提升仍然很困难,仍然在40%附近徘徊。燃烧效率低油耗就很难降下去。为了进一步降低油耗,只能采用混动。混动的原理非常简单,就在油耗最高的起步、急加速、大负荷运转、高速行驶等区间利用电机替代燃油发动机驱动汽车,几乎所有的混动都是根据这个原理研发的。而本田、丰田的混动系统需要从驱动架构上对汽车驱动系统进行改变,需要使用燃烧效率更高的阿特金森发动机。通过发动机、电动机结合交替驱动汽车。从而获得非常低的油耗表现和一定程度的动力提升。
由于日系对混动系统布局比较早,且已经形成了专利壁垒,因此其它车企手里并没有合适的混动技术,实际上,欧系车基本上已经全面普及涡轮增压,而涡轮增压虽然在性能和油耗方面有优势,但是实际上涡轮增压的燃烧效率并不高,无法进一步降低油耗。这使得欧系车和日系混动车型相比很难获得优势。而混动的一个必要核心就是基于自然吸气的阿特金森发动机。欧系车企当然有这个技术,不过和涡轮增压的发展背道而驰。于是,只能另辟蹊径。
所有的48伏轻混就是在不改变汽车整体驱动架构的前提下打的补丁。通过在发动机的前端(P0)、发动机后端(P1)、变速箱的前端(P2),变速箱的后端(P3)、从动桥端(P4)等不同位置放置电机辅助驱动汽车,从而获得辅助效果。
从结构上看,48V轻混系统并不复杂,用一个大功率的启/发电一体机替代了传统发电机和启动机,既然称之为“48V”,必须要有48V蓄电池,以及48V与12V的DC-DC转换器,这就是一般的48V轻混系统的组成。
而电机放置位置方面也是有讲究的,通常最常见的就是放在P0或P1位置,这种设计最轻松,效果也比较明显。放置的位置P0位置的标定和布局最为轻松,获益效果明显,比如沃尔沃和奥迪的方案,就是将电机放在P0位置。
而电机放置在P2可以直接驱动汽车,如果采用大功率驱动电机,效果也是非常明显,一般都是高端车型采用的方案,比如奔驰S500L和路虎揽胜系列,车型,就将电机放在了P2,性能更好,舒适性更高。
如果把电机放在P4位置,可以直接形成四驱系统。比如长城的柠檬平台插混系统就是这样的布局。
对于现在的一般车型来说,电压都是12V,根据p=UI ,在输出相同功率的前提,电压越低,电流越大,这就对于汽车上的整流芯片的散热要求比较高,芯片无法做到小型化,损耗也比较大,而提升基础电压,就意味着降低电流,减少损耗。
实际上,市场上也曾经出现过更高电压的轻混,比如福特甚至搞出了一个90伏的,但是从技术安全角度来看,电压越高,布线投入到防护的成本就越高,最后,综合考虑成本和购买力,48伏是一个靠谱的选择,2016年,奥迪、奔驰等五个欧系厂家推出48V轻混系统的专利,制定协议,并迅速普及推广。
48伏轻混系统最直接的效果就是在电机辅助驱动的情况下,可以降低油耗,此外,由于电机可以额外的输出动力,对于一些涡轮增压车型,可以降低涡轮迟滞效果,提升动力表现。
而对于大众来说,48伏轻混可以在低速辅助驱动汽车,减少双离合频繁升降档切换的频率,一定程度上可以降低顿挫。
另外,在高速巡航时,发动机的转速可以降低一些,从而减少噪音输出。
48伏轻混标准从2016年问世以来,几乎绝大部分的欧系车都在使用,国内的一些高端品牌也在使用,但是必须客观看到,48伏轻混所起的效果是有限的,通常节油效果只有百分之4到8%左右,但是采用48伏轻混系统的成本提升是比较大的,要比普通版燃油车型价格贵出5000-10000元。
而相对而言,日系主推的强混系统在油耗表现方面,则可以达到降低20%-30%的效果,购车成本则多出2万到3万元,日系之所以不使用48伏,是因为有更好的混动系统,如果日系使用了48伏轻混系统,一定程度上也会影响其混动系统的推广。毕竟相对而言,在日系厂商眼里,48伏轻混和日系的强混相比,真的只是鸡肋。
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