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內燃機的救命稻草,解析48V微混技術

隨著科技的發展和人們生活水平的提高,汽車在我們的生活中扮演著越來越重要的角色。我們對汽車的要求也不像以前一樣僅用作日常代步。如今的汽車上,各種電子設備比以前更多了,特別是很多智能化的配置,都需要供電,12V電源系統已經有點力不從心了。48V微混概念逐漸進入了我們的視野,并發展起來。

起源



48V微混系統是怎么來的呢?這要從發動機啟停技術說起。眾所周知發動機啟停技術就是在車輛行駛過程中停車怠速的時候,自動熄火。當需要繼續前進的時候,自動重啟發動機的一套系統。設計之初是為了減少發動機在停車怠速時的油耗。從而達到降低排放,節能環保的目的。然而實際使用過程中卻被許多車主詬病。原因是在堵車的時候發動機啟停頻繁的介入會產生頓挫感,使得本來就焦躁的心情變得更糟。很多車主都會將其關掉。還有的老司機認為頻繁的啟動和熄火動作會給電瓶和啟動機增加負荷,并且加速老化,時間長了容易壞。

發展



就這樣,本來挺好的功能一直不被大家認可,聰明的工程師另辟蹊徑,從根源上解決大家詬病的問題。出現了48V微混系統。所謂48V微混系統,可以看成是12V啟停系統的升級版,最大的變化有兩點:1、采用了鋰離子電池代替傳統的鉛酸電池;2、用BSG、ISG、ISA電機與發動機并聯,代替傳統的啟動電機和發電機。但值得注意的一點是,原有的12V電瓶和起動機并沒有消失,畢竟,很多電氣零部件都是以12V為設計標準的,完全替換的代價太大。如果細心觀察的話,你會發現,很多技術成熟的插電式混合動力和增程式混合動力的車中,也沒有取消掉12V電源。

功用



48V微混的啟停不是簡單的讓啟動機介入點火,而是直接給予發動機一定的動力,直接將發動機的轉速提高到正常怠速范圍,不需要通過增加噴油量的方式讓發動機啟動,以最理想的比例供給油氣,也就降低了油耗。并且起步更加平順。48V微混系統在加速階段也可以貢獻一定的正向扭矩,相對應的,發動機需要輸出的扭矩就可以適當降低,那么負荷降低了,油耗也就降低了。而在減速階段,48V微混系統可以能量回收,原本由剎車片消耗掉的一部分能量,現在可以回收儲存到電池系統中了。

應用



當然48V微混不是只有這點本事,以老大哥奔馳為例,新款S上就使用48V微混系統。首先是發動機附件,包括起動機、水泵、油泵、空調壓縮機等全部采用電機驅動,產熱少、燃效高。然后是增壓器部分,奔馳M256發動機在傳統廢氣渦輪增壓器的基礎上加裝了一個電子渦輪增壓器。在發動機處于中低轉速時,廢氣壓力不足,廢氣渦輪增壓器轉速偏低,進氣壓力不夠,效果差、遲滯明顯,這時候電子渦輪就可以直接帶動渦輪葉片,給發動機進氣增壓,且增壓效果不受發動機轉速影響,直接由電機的輸出功率決定。很顯然,這種高功率、高轉速的電子增壓器,傳統的配電系統是不可能帶的起來的。



當然除了國外品牌,很多自主品牌也在大力發展48V微混技術。去年的上海車展上奇瑞就發布了自家的48V微混技術,在現有的1.5T發動機的基礎上,增加了48V電池組和變壓器。并將12V啟動機,換成了起發電一體機。他能幫助發動機最快在0.15秒內完成啟動,有效的減小發動機啟動時的震動感,提升舒適度。雖然在電氣化方面還落后于國外品牌。但這無疑是給自主品牌的發展注入了一針強心劑。



寫在最后

研究顯示,48V微混技術及電氣化改造可以幫助汽車實現10%-15%的燃效提升,但硬件成本只增加5%,并且隨著技術逐漸成熟和產業化、規模化,這個數值還會持續降低。此前,國務院在發布的《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012―2020年)》中明確表述:到2020年,當年生產的乘用車平均燃料消耗量降至5L/100km。48V微混技術被寄予厚望,它將帶動傳統內燃機汽車全面進入5L/100km低油耗時代。

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