油電混動型汽車為什麼可以省油?

柒火


油電混合汽車節油在於電驅的輔助,但混動汽車有四種類型,節油的程度差距很大。

入門級節油型混動汽車為MHEV-48V輕混系統,這套結構是模仿F1賽車的混動系統,電動機與發動機集成為一體,由一條皮帶與發動機的曲軸相連。

汽車最費油的狀態是加速過程,這臺電機的作用是在加速過程中消耗獨立電池組的電能輸出動力,電機輸出一定的轉矩帶動曲軸運轉則發動機的運行負荷就要小得多,因為發動機的運行依靠的是氣缸內混合油氣爆燃產生熱能轉發為機械能。

起步時汽車需要大扭矩推動車輛加速,大扭矩需要的燃燒更多的燃油輸出動力,假設起步瞬間需要100N·m,燃油消耗量為1;那麼在起步時集成電機可以輸出50N·m發動機的負荷減小一半,所以油耗理論上就是0.5,這就是MHEV節油的原理。

不過以上只是理論值,這種電機的功率扭矩往往很小,實際節油的比例要低的多;其次電機需要消耗的電能來自獨立的電池組,這組電池需要的電量不是燃油系統的發電機可以滿足的,所以驅動電機還要兼顧發電的功能;而驅動電機的動力來自發動機,在發電過程中勢必要消耗一定量的燃油,那麼節油的效果也就更差了。

這種電機叫做BSG發電啟動一體機,使用這一系統的車輛節油平均值為5%,也就是10L/100km油耗的車只能節省0.5L/100km;如車輛不提升價格升級為MHEV可以接受,因製造成本提升計入電池也不過3000左右;如升級MHEV降低發動機等級或價格提升過高,這種混動系統是絕不值得考慮的。


進階級節油型混動汽車多為合資品牌使用的ECVT架構油電混合HEV,這種模式原理與輕混相同但性能有提升。

ECVT不是傳統意義上的CVT變速箱,其結構沒有帶輪和鋼帶,而是由齒輪組作為換擋結構、驅動電機充當傳動結構,雖然能實現變速但也有動力元所以稱之為動力傳遞器。ECVT中包括髮電和驅動兩臺電機,綜合功率一般在50~100kw,僅計算驅動電機的話性能是要降低很多的。

不過相比MHEV的集成式小功率電機ECVT的電機仍有一定優勢,這種結構能實現更大扭矩輸出獨立輸出動力驅動車輛行駛,那麼在汽車最費油的加速、怠速以及倒車時都可以用純電驅動,這種結構實現了遠高於MHEV的節油水平。

但電池組容量仍舊只有1kwh左右,極小的儲能決定了純電模式下只能輔助加力或以極低速行駛幾百米,功能仍僅是以節油為主。


全能型混動系統為PHEV插電式混動,結構多為獨立驅動電機與48V輕混系統的組合。

PHEV可以看做是HEV的加強版或終極版,獨立驅動電機佈局在變速箱末端或後橋,電機體積不受變速箱的限制可以增加功率,一般PHEV的電機在100kwh起步、單電機扭矩可以接近300N·m(乘用車)。

靈活的佈局可以在前後佈置多臺電機,而電機又有恆扭矩發力的特點(起步瞬間等於內燃機渦輪增壓峰值狀態),在多臺電機與內燃發動機的共同作用下可以輸出非常強勁的動力。

除性能以外節油也體現在這些電動機上,因為足夠強勁的性能可以以純電在0~120km/h之間隨意加減速(120為最高限速可作為參考);在有性能支持的前提下電池組容量大幅升高,一線PHEV汽車電池組容量在10~25Kwh之間,足夠提供車輛進行50~100公里的純電動行駛里程。

家用代步汽車平均一天里程超過100公里的很少,所以大部分時間不用油也就做到了極限節能了;不過用這種車的前提是有能為車輛充電的位置,只要有的話HEV和MHEV就可以定義為簡配車了。


還有一種是PHEV其中一項功能的分支,獨立出之後打造成為終極節油型汽車。

這種結構為REEV,是PHEV系統使用BSG電機發電、電機獨立驅動的行車發電模式,不過PHEV以日常純電體現節能主要還是體現強勁的性能,在高速行駛中BSG電機不足以完全滿足純電行駛,所以HEV模式下油耗只是比同級燃油車低1/3左右,節能體現在日常純電代步的狀態。

但商用車大部分時間會在HEV模式中所以需要更高程度的節油,那麼把PHEV中的BSG電機功率加大、發動機排量減小隻用來驅動電機,兩者組合成為發電器油耗油耗會小得多。

雖然少了內燃機的動力輸出動力會明顯下降,但要節油就不能要極限的性能了。這種模式在PHEV中為行車發電模式,獨立為REEV後稱之為增程式電動汽車,量產車多以商用中大型客貨車為主;其次與PHEV相同同樣提供一定里程的純電行駛能力,所以日常短途用車也可以很節油。


四種混合動力模式節油的程度在遞增,PHEV屬於中和其它三種的全能型混動模式,不要求極限低油耗且需要強勁性能的話選擇這一種即可,REEV目前還沒有在乘用車領域全面發力。

如沒有充電條件建議選擇燃油車,因為MHEV和HEV多為合資品牌且沒有電池組的超長質保,這些品牌維保更換電池組的費用會非常誇張。


(上文由天和Auto撰寫,僅代表個人觀點;禁止站外轉載,平臺內歡迎轉發。)




天和Auto


一個人的活兩個人來幹能不剩力麼


她姓寧


汽車的動力一部分由電瓶提供


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