【增程器】是汽车油电转型阶段的热门技术话题。似乎增加一套增程系统可以有效延长电动车的电池寿命,等效油耗也可以大大降低。这似乎是一个非常理想的过渡技术,但是为什么你很少看到增程式车呢?
其实这样的车辆并不少见,但汽车爱好者关注的焦点主要是乘用车。但最早一批普及增程技术的车型是商用车型(主要是中大型客车)。那么,这项技术如何节能,又难以在家用车阵营推广呢?
基础知识:内燃机热效率≈35%电机转换率≈95%燃油车配备发动机称为“活塞往复循环内燃机”。工作基础是在机体气缸内燃烧燃油产生热能,带动活塞上下运动并带动曲轴转动,通过转动与曲轴连接的飞轮输出扭矩(动力)。
内燃机的结构非常复杂,由于冷却、磨损、进排气等会损失大量的热能。所谓热效率,是指真正能转化为机械动能的部分,这个比例可以说很低。或者这台机器的能耗很高,那么如何才能降低能耗,正常行驶呢?
答:合理控制跑步速度。看来这是唯一的办法了。燃油车配有6~10个前进挡的变速箱。目的是通过不同的速比在相同的速度下达到不同的速度。发动机的转速等于曲轴每分钟的转数,四冲程发动机旋转两次,点火一次做功;高转速导致喷油频率高,所以低转速自然可以省油。
增程系统和节油模式【准定速巡航+高效转换效率】是增程系统的节油模式。第一节阐述了降低内燃机能耗的途径。只有将转速控制在很低的范围内,才能有效节省燃油经济性。当汽车在开放道路上以“定速巡航”模式行驶时,油耗会比在城市道路上行驶低得多,因为转速足够稳定和低。
要点:内燃机作为增程器等于稳定巡航行驶,因为速度标准对应的发电量是固定的,电动车的耗电量也有一个阈值;只要发电量大于耗电量,车辆就能正常行驶,增程行驶,但速度有多高才能满足耗电量?
简单计算:以1.5T-四缸涡轮增压汽油机为参考,动力储备为125 kW/270N·m(1500 ~ 4000 rpm)。
1500rpm·输出功率42kw电动汽车·平均电耗以20kwh/100km为参考
答案是内燃机是否以略高于1500rpm的速度驱动发电机来合成所有的转换损耗,发电远远大于B/C尺寸标准的电动车的耗电量?此时,您应该能够理解为什么增程系统可以节省燃油。
用内燃机行驶的速度会在1000/5000转/分的范围内波动,但增程器真的没有必要。电机的能量转换率可高达95%左右(永磁同步电机)。按照当量换算[1l = 3kwh]的标准,电动机的“油耗”会比内燃机低三倍。
消耗10L汽油行驶100km消耗10L汽油发电·利用电机驱动可行驶300km
这也是节油的核心。内燃机负责发电,高效电机负责驱动。这是一个理想的组合。
“商用车&家用差速增程系统肯定会节省很多燃油,所以商用车普遍非常喜欢这项技术。可以说,几乎所有挂新能源汽车牌照的中大型客车(主要是公交车)依然能听到发动机的轰鸣声;这些汽车的柴油发动机用来发电。
配备燃油动力商用车的驱动柴油机排量一般在5.0~15L范围内;作为增程器,还可以使用≤ 2.0t的柴油发动机,参照陕汽生产的增程卡车L6000,“M12-1.06L双缸柴油发动机”就能满足增程需求。油耗会理想吗?
其实很多知名车企都有这种设定。比如比亚迪豪华大巴的几款车型都预留了增程器的安装位置。如果用作房车,自然要选择增程器。但是为什么连新能源技术领域的巨头比亚迪都不在乘用车上使用增程技术呢?相反,年轻品牌理性汽车推出了“增程ONE”。
其实原因是没有必要这样做,因为PHEV(插电式混合动力汽车)在这个阶段正好需要。为什么这么说?让我们看看最后一节。
模型比较:
唐DM-4.3s破百,全时四驱,EV行驶100km,价格28万级。ONE-6.5s破百,全时四驱(无差速锁),EV行驶180km,价格32万级。
虽然Li ONE的续航时间长了80公里,但在实际使用中充电频率只是略高或略低。然而,在性能上有很大的差距。然而,这种差距实际上是非常不合理和不可接受的。
因为买一辆预算在30万左右的车,似乎综合性能最强的选项要在综合续航和等效能耗的前提下选择,那么ONE肯定不理想,因为内燃机的性能被浪费了。
参考唐DM配备的2.0T高成本缸内直喷直列四缸发动机,匹配专用六速;对于混合动力;同时采用BSG技术实现中低速区间的增程行驶,HEV混动模式可以有效降低中高速区间的等效能耗。
这种系统可以使内燃机在“增程器和动力元件”的作用之间切换。说白了就是想省油省油,想随时得到性能。但是如果这台2.0T发动机和变速箱不匹配,性能会不会下降?
李ONE的问题是内燃机的动力储备成了摆设。当然,1.2T直列三缸发动机比较弱。但是,在使用低端发动机,没有变速箱成本的前提下,价格还要定得这么高,谁会接受呢?
之所以能在商用车中认可增程系统,是因为用户追求的是低油耗。但是在家用车阵营中,这种技术标准较低的系统被视为高端,与平行的PHEV相比有明显差距,必然是一个冷门。未来,如果增程技术能在≤ 15万级的车型上使用,那么增程车将真正普及,所以找准定位。