[汽車之家 新鮮技術解讀] 關于發(fā)動機自動啟停功能,,這里有很多抱怨:很多人上車的第一件事就是關閉啟停功能,因為發(fā)動機頻繁啟停的振動讓人很不舒服,;在氣溫較低的冬天或者空調系統(tǒng)負載較大的夏天,,啟停功能就會失效;另外,,啟停功能作用下發(fā)動機不能長時間熄火,,因為蓄電池承受不住電氣設備的耗電速度,等等這些因素會讓你覺得這項功能很雞肋,!但奇瑞最近在上海車展上拿出的這項“黑科技”或將改變你的看法,,關鍵是它還更省油更環(huán)保!
● 什么是微混系統(tǒng),?
微混系統(tǒng)英文為“Mild Hybrid”,,它需要匹配電壓更高的車載電源,來實現更高效的發(fā)動機啟停,、動力輔助以及能量回收功能,。可以說它是傳統(tǒng)動力與油電混合動力之間的一個折中,,相比傳統(tǒng)動力增加了能與發(fā)動機一起耦合輸出動力的電機,,達到了混動的效果,但相比普通的油電混合動力系統(tǒng),,其電動機的輸出功率和扭矩都小很多,,而且驅動電機只能在車輛加速時,,輔助輸出一小部分動力,不能純電驅動,。
奇瑞將48V電壓融入到了這套微混系統(tǒng)中(所以我們這里簡稱48V微混系統(tǒng)),,48V電壓標準將是未來車載電壓的新趨勢,不久的將來或許整車上動力系統(tǒng),、照明設備,、影音設備、空調系統(tǒng)等所有電氣設備都會采用48V電壓供電,,但目前48V電壓只在部分電氣設備上使用,,例如奧迪SQ7在電動渦輪增壓器和電動主動式防傾桿上使用了48V電壓,而奇瑞瑞虎7則只在啟發(fā)電一體機上加載了48V電壓,。
目前普通汽油車一般都采用的是12V蓄電池,,面對如今汽車上電子風扇、座椅加熱以及越來越大的顯示屏等用電設備,,同時運行時12V蓄電池越來越力不從心,。將電壓升級到48V后,汽車才能支持更多,、更大功率的用電設備,。
除此之外,48V電源對整車的輕量化也會有所提升,,因為在用電設備的功率不變的情況下,,更高的電壓可以降低線纜中的電流,也就意味著能選用更細的線束,。要知道一輛車上的線束重量多達幾十斤甚至上百斤,,電壓高4倍,線束的直徑就能縮小到原先的1/16,,所以輕量化的效果還是很明顯的,。
● 發(fā)動機啟停功能增強
另外,目前發(fā)動機啟停功能一般在寒冷的冬天會失效,,因為冷啟動需要啟動機更大的扭矩,,啟動時間也更長,低溫下傳統(tǒng)12V蓄電池很難支持發(fā)動機多次自動啟停,。目前瑞虎7的48V微混系統(tǒng),,已經支持在零下20℃以內正常運行自動啟停功能,未來的目標是將溫度下探到零下30℃,。
● 加速輔助
瑞虎7所采用的法雷奧啟發(fā)電一體機不只在發(fā)動機啟動時發(fā)揮作用,在車輛在急加速時,它也能夠同發(fā)動機一起輸出動力,,提升加速能力,。
由于電機輸出的扭矩是通過皮帶傳遞給發(fā)動機的曲軸,所以我們不得不擔心皮帶的壽命問題,,奇瑞工程師稱,,這套系統(tǒng)的傳動皮帶經過了特殊設計,能夠滿足6-8萬公里的使用,,基本不用擔心皮帶過快的損壞,。
● 制動能量回收
和很多純電動或者混合動力汽車一樣,搭載48V微混系統(tǒng)的瑞虎7同樣具備制動力回收功能,。這時候啟發(fā)電一體機開始展現其發(fā)電機的技能,,將回收的動能轉化成電能,然后儲存在電池組中,。48V電池組與12V蓄電池之間的變壓器,,將48V的電壓轉換成12V電壓然后對12V蓄電池進行充電。
● 奇瑞為什么要開發(fā)這項“黑科技”,?
距離國六排放標準倒計時還有2年,面對這一輪更為嚴格的“考試”,,汽車廠商們現在需要好好做功課了,。對于汽油發(fā)動機來說,新一輪標準最大的挑戰(zhàn)是一氧化碳,、碳氫化合物以及顆粒物排放的要求,。
在發(fā)動機高速或者高負荷工作時,排氣側溫度長時間過熱會導致三元催化器失效,,所以為了保護三元催化器,,電噴系統(tǒng)會在高負荷下加濃燃油混合氣,以此來降低排氣側的溫度,,但這樣以來不完全燃燒會產生過多的一氧化碳,,“魚與熊掌不可兼得”。那有沒有兩全其美的方案呢,?
另外,,想要從根本上降低碳氫化合物和顆粒物的排放,目前廠商一般會通過改善燃油霧化,、增加GPF顆粒捕捉器或者加裝燃油混合噴射(缸內直噴和歧管噴射)技術等方式來解決,。
無論是集成式排氣歧管、水冷EGR,、發(fā)動機水噴系統(tǒng),,還是使用混合噴射技術、增加汽油機GPF顆粒捕捉器,車企可能需要付出較多的研發(fā)成本,、研發(fā)時間和制造成本等,,甚至要重新設計發(fā)動機架構。另外,,目前從柴油機移植過來的GPF顆粒捕捉器技術在汽油機上的應用成本相對較高,,普通家用車還很難支撐這樣的技術成本。就在這時,,48V微混系統(tǒng)解決方案出現了,,便給了很多車企通過國六標準的另一種新思路。
相比上面的發(fā)動機技術,,48V微混系統(tǒng)跨過國六標準的角度不同,,主要是通過發(fā)動機啟停技術和動能回收來降低燃油消耗量。不要小看發(fā)動機啟停功能,,要知道單單這一項就可以降低大約10%-15%左右的燃油消耗量,,這對傳統(tǒng)內燃機來說,,算是非常大的一個提升了,。
這是一項節(jié)能環(huán)保的技術,但某些工況下,,自動啟停功能會受到限制或者被駕駛者關閉就成為雞肋了,。48V微混系統(tǒng)能夠實現更高效的發(fā)動機啟停功能,不用再擔憂各種工況限制,,并且相比在傳統(tǒng)發(fā)動機上做文章,,它的研發(fā)和制造成本也不會增加太多,因此自然受到了越來越多汽車廠商的青睞,。
● 除了奇瑞和法雷奧,,還有誰在研發(fā)48V微混系統(tǒng)?
同樣是為了滿足越發(fā)嚴格的排放法規(guī),,大陸和舍弗勒共同研發(fā)了Gasoline Technology Car II技術,,其中包括增加了48V微混系統(tǒng)、改善三元催化劑設備等內容,,理論上能夠節(jié)約25%的燃油消耗量,,降低17%的二氧化碳排放,。
作為供應商的德爾福,、博世,、AVL,、英飛凌等也都有著48V微混技術,,這項技術似乎趨近于成熟,因為不僅是最新的奔馳S級開始搭載,,據稱未來的高爾夫GTI甚至寶駿730都會采用這項技術,,可見其成本已經降到普通乘用車完全能承受的水平,為了爭奪整車廠的訂單,,或許未來供應商們只需要進一步增強自己的整合配套能力,。
● 總結
如今汽車電氣設備越來越多,12V電壓越來越難以支撐這些設備,,“48V化”無疑是未來汽車電氣化的新趨勢,。“48V化”在實現越來越多電氣功能外,,對節(jié)能環(huán)保也有相當大的幫助,。國六標準即將實行,對于車企來說48V微混系統(tǒng)短時間內是一項低成本,、高成效的解決方案,,中國品牌車企完全有能力普及這項技術,那么搭載48V微混系統(tǒng)的瑞虎7何時到來呢,?我們保持期待吧�,。ㄎ�/圖 汽車之家 夏志猛)
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