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省油,还是提劲?48V轻混系统解析
作者: 未名 来源: 盖世 日期: 2019年5月3日

当下汽车市场中,从自主品牌到上百万的豪华品牌,都有车型搭载48V轻混系统。那这种技术到底是什么原理,对我们实际用车又能带来多大好处呢?我们今天就来简单的聊一下。
 

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首先说一下,为什么是48V,而不是24V、12V、36V。“V”是伏特的意思,电压单位,传统的12V能力是相当有限的,因为电压低,带不起来大功率的电动设备。想要实现更多骚操作,那自然要加大电压,当年6V转化到12V也是这个道理。而之所以是48V,是因为根据德标(DIN IEC 60038),48V是人类在无防护状态下,可以安全触碰的最高电压,再往上,就很危险了。
 
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在48V的基础上,车里的用电器、电动助力转向等等都已经不在话下,并且同功率下比12V方案,所需要的电流会更小,可以进一步降低损耗。并且48V可以实现一些12V无法实现的功能,甚至可以提供一部分动力!
 
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当然,作为动力电机,48V显然是比较不合适的,但发动机最费油的是什么时候?老司机都知道,那就是起步的时候,通常起步一脚下去,瞬时油耗能到20个往上。那这时候,我们就可以用48V系统下的电动机来为发动机分担一些负重了。当然,48V系统中的电机,也有BSG和ISG两种之分,下面我们就来说一下。
 
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BSG(Belt Driven Starter Generator)就是皮带传动启动/发电一体化电机的意思,通过皮带传动,在短时间内可以将发动机转速加速至怠速以上,辅助起步,实现快速启停的功能。由于替发动机分担掉了一部分工作,并且内燃机启动怠速时排放物会较多,加入BSG电机后,大约可以降低8%的有害物排放,同时节省掉小部分的燃油,并且可以降低启动时的发动机噪音。
 
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从效果上来说,BSG电机是无法驱动车辆行驶的,对燃油消耗量提升也并不算明显。但对排放物的减少,是显而易见的,在排放法规日益严苛的今天,这是非常有优势的一点。除此之外还有很重要的一点,那就是该项技术成本很低,对发动机原结构改动也很小,产业化非常容易。
 
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而ISG(Integrated Starter Generator)电机可就厉害了,电机转子与曲轴输出端相连,通过扭矩叠加的方式进行动力混合,发动机、电机和变速箱并联,在不同工况下,发动机扭矩和电机扭矩在变速箱之前进行多种形式的复合,从而优化内燃机的工作效率。为什么能省油呢?因为内燃机的效率随转速变化波动较大,而电动机转化效率要远高于内燃机,且随转速波动较小,一定程度上这也可以叫做“削峰填谷”。
 
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有了48V之后,就可以加入能量回收功能,减速和制动时,实施刹车能量回收,通过ISG电机将能量储存到电池组中。至于自动启停这些就更不在话下了,ISG电机可以全速域的调节发动机转速,在高速巡航送油门时,发动机可以进入熄火状态,一旦请求扭矩,ISG机可以将发动机转速瞬间调整到最佳的转速区间。
 
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实现电气化之后,48V系统还可以加入电子涡轮。我们知道涡轮增压发动机都会存在涡轮迟滞现象,原因在于涡轮依靠废气驱动,在启动和低速状态下,废气压力并没有多少,踩下油门,废气建压需要一定时间,所以涡轮迟滞也就出现了。
 
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而电动涡轮的加入,在低速下,电动涡轮可以提前介入,瞬间带动涡轮增压器,从而提前建压。这也就从根本上消除了涡轮迟滞,并且提升发动机低速扭矩的表现。
 
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其实通过以上内容,大家对48V了解的也差不多了,目前像吉利嘉际MHEV、全新奔驰GLE 450、奔驰C260、奥迪A6L 55TFSI等等,均搭载了48V轻混系统,原理上大同小异。其目的就在于节省油耗、降低排放,对动力的帮助,更多的在于改善动力输出质感,对发动机的动力储备其实没有太多帮助。从结构上,嘉际MHEV、奔驰C260、奥迪A6L 55TFSI等都采用的是BSG电机,全新奔驰GLE 450则选择了ISG电机。
 
总结:其实新能源车型还有很长的一段路要走,电动车有诸多问题,氢动力汽车也还在实验当中。内燃机还要陪伴我们很多年,但实际上内燃机的技术已经很多年没有质的提升了,而48V的加入,意味着内燃机进入了电气化的时代。总的改善有三个点--更节油、更洁净、更平顺。

(转载请注明来源: 汽车制动网/chebrake.com 责任编辑:sara)

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