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油電動(dòng)力的本質(zhì)是省油還是提升效率

來源:新浪汽車時(shí)間:2021-05-16 08:09編輯:王雨

  近幾年純電+智能的車型是新能源汽車“風(fēng)口”的寵兒,也是政策+市場(chǎng)著重打亮“聚光燈”的地方。但續(xù)航和充電依然沒能與燃油車加油畫上等號(hào),另外,淘汰下來的儲(chǔ)能電池如何綠色處理也是一大問題,電動(dòng)汽車究竟是不是綠色能源的代表讓很多人開始質(zhì)疑。目前,燃油車的銷量比重仍然占大頭,在中國倡導(dǎo)能源多元化的行業(yè)變革之時(shí),油+電已受到更多人的關(guān)注,那么如今的油+電帶給用車哪些根本上的改變呢?

  為了提升熱效率車企都做了什么

  國際車企百年的愿望就是提升燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率,目前國際車企的乘用車燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率能夠做到的最高約40%左右,再想往上提升,目前看并沒有太好的辦法,目前車企能做到的無非就是在米勒循環(huán)、缸內(nèi)直噴、提高壓縮比、HCCI壓燃等技術(shù)上優(yōu)化,雖然有一些燃燒效率的提升,但并不明顯,還有特殊機(jī)油、低摩擦設(shè)計(jì)都是為了減少機(jī)械能量損失,這些技術(shù)都能在一定程度上提高發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率,但效果十分有限,除非改變發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

  除了轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)以外,目前內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)都是通過油氣混合來推動(dòng)活塞帶動(dòng)曲柄連桿進(jìn)行運(yùn)作的,雖然有不同排列和不同的角度,但內(nèi)部結(jié)構(gòu)是一致的,不能夠徹底通過改變結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)熱效率大幅度提升。

  所以我們看到豐田率先利用油+電的動(dòng)力總成實(shí)現(xiàn)了熱效率的提升,全新一代塞納使用了豐田第二代THS混動(dòng)系統(tǒng)。這臺(tái)2.5L發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率高達(dá)41%,配合上電機(jī)以及動(dòng)力分流裝置,其燃油效率達(dá)到了33MPG(油耗相當(dāng)于7.1L/100km)。

  你以為豐田又要獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷了嗎?不,日產(chǎn)、本田都帶來了提升熱效率的油+電動(dòng)力單元。

  首先,本田目前在奧德賽等車型上搭載的這套i-MMD混動(dòng)系統(tǒng)至今已經(jīng)發(fā)展到第三代,搭載了2.0升阿特金森汽油機(jī),配合一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和一個(gè)發(fā)電/啟動(dòng)電機(jī)。其中搭載的全球首款不含稀土的永磁驅(qū)動(dòng)電機(jī),無需傳統(tǒng)變速箱,通過PCU動(dòng)力控制單元完成引擎和電機(jī)的協(xié)作,熱效率達(dá)到40.6%,與豐田的這套系統(tǒng)基本保持一致。

  50%的熱效率意味什么?

  這就是市面最高的熱效率動(dòng)力組合了嗎?不,在今年上海車展上,東風(fēng)日產(chǎn)宣布年內(nèi)引入全新油+電動(dòng)力系統(tǒng)e-POWER,而你知道它標(biāo)稱的熱效率是多少嗎?

  50%,對(duì),是50%。這50%是如何實(shí)現(xiàn)的?它將帶給日產(chǎn)和東風(fēng)日產(chǎn)怎樣的未來呢?

  相比其它品牌的油+電技術(shù)來說,e-POWER號(hào)稱“前所未有的融合動(dòng)力”,是通過加強(qiáng)汽缸內(nèi)氣體的流動(dòng),在高壓縮比下燃燒更為稀釋的混合氣體,通過固定轉(zhuǎn)速、廢氣回收等多技術(shù)結(jié)合時(shí),熱效率可提升至50%。

  具體來說,在量產(chǎn)前的測(cè)試中,日產(chǎn)將新系統(tǒng)的熱效率提升到了46%,而其余的4%則是使用“廢熱回收技術(shù)”獲得的。據(jù)悉這項(xiàng)艱難的技術(shù)開發(fā)工作,將有可能成就e-POWER油+電發(fā)動(dòng)機(jī)在行業(yè)內(nèi)的地位,就像日產(chǎn)的可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)VC-Turbo一樣。官方表示在發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率達(dá)到50%之時(shí),燃油消耗也有25%左右的降低,與此同時(shí),車輛尾氣排放二氧化碳量也將進(jìn)一步降低。

  在首款搭載e-POWER系統(tǒng)的日產(chǎn)Note車型上,其1.2T發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率高達(dá)46%,再通過余熱回收技術(shù),綜合熱效率可達(dá)50%,在測(cè)試中,這套動(dòng)力系統(tǒng)百公里油耗低至2.7L。

  通過官方對(duì)于e-POWER系統(tǒng)的運(yùn)作,我們把它分為五個(gè)步驟

  燃油發(fā)動(dòng)機(jī)不直接驅(qū)動(dòng)汽車

  燃油發(fā)動(dòng)機(jī)始終處于高熱效率區(qū)間為發(fā)電機(jī)提供能量

  發(fā)電機(jī)發(fā)電至電池

  電池提供電力驅(qū)動(dòng)電機(jī)

  基本不需要單獨(dú)對(duì)電池充電

  從這5個(gè)步驟,我們很難看到日產(chǎn)e-POWER油+電系統(tǒng)與i-MMD、理想one的明顯區(qū)別,那么我們從已知的參數(shù)來分析下。

  日產(chǎn)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)具備46%的熱效率,相比理想one的東安發(fā)動(dòng)機(jī),i-MMD的2.0L發(fā)動(dòng)機(jī),在燃油性價(jià)比上有較大優(yōu)勢(shì)。

  小電池,高功效發(fā)動(dòng)機(jī)帶來較低的車重和大空間,e-POWER所配備的電池容量僅1.5kWh,相比理想one的40.5kwh電池,容量僅有其1/20,去掉了其它像理想one增程式混動(dòng)車型的充電接口,不用在充電方面有過度的成本投入。

  發(fā)動(dòng)機(jī)-電池-驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)三者之間的閃充閃放,特斯拉等車型是通過提高電池能量密度和容量來實(shí)現(xiàn)較大的續(xù)航里程,而e-POWER系統(tǒng)是充分利用了每個(gè)機(jī)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì)來形成純電行駛的最終目標(biāo)。

  其實(shí),日產(chǎn)的e-POWER與本田i-MMD系統(tǒng)有著本質(zhì)上的區(qū)別,搭載本田i-MMD系統(tǒng)的車型雖然有一塊比日產(chǎn)e-POWER鋰電池還小容量的1.3kwh鋰電池,但燃油發(fā)動(dòng)機(jī)在發(fā)電給電池的同時(shí)還在高速中直驅(qū)車輪,就不能稱之為全電動(dòng)行駛。

  與之大同小異的是比亞迪DM-i超級(jí)混動(dòng)系統(tǒng),相比本田i-MMD系統(tǒng),在架構(gòu)上,DM-i搭載了超大容量的電池,雖然主要依靠大功率高效電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng),但高速駕駛?cè)匀恍枰桶l(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)。

  所以,目前看,在油+電動(dòng)力系統(tǒng)的全電行駛的定義中,e-POWER或?qū)⒅匦露x油+電動(dòng)力系統(tǒng)的未來。

  眾所周知,從豐田混動(dòng)到如今油+電動(dòng)力系統(tǒng)的全電輸出的本質(zhì)都是通過兩者的優(yōu)點(diǎn)互補(bǔ)短板來實(shí)現(xiàn)高效且經(jīng)濟(jì)的用車體驗(yàn),如果說以前的混動(dòng)是為了降低油耗,而如今e-POWER系統(tǒng)代表的已經(jīng)是全電驅(qū)動(dòng)的低油耗綜合優(yōu)勢(shì)。

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