插电混动汽车分为混动和增程两类,是发动机和电动机并联输出的混动平台省油,还是发动机只用于发电的增程平台省油呢?
在分析这个问题的时候出现了误区,似乎车辆的焦点被放在了发动机上。
然而真正决定耗油量的核心因素并非发动机,而是驱动电机。
因为插混类汽车的混动专用发动机水平基本相当,类型多为阿特金森或米勒循环,热效率普遍在40%左右;这些发动机进行发电的转化比例基本都是1升油转化三度电,在理想工况条件下可以达到3.2-3.3kWh。混动汽车在运行过程中也需要发电,在有发电机的前提下其电动机所消耗的电量也是依靠发动机消耗燃油转化而来。
混动汽车的发动机说白了就是“发电加驱动”,增程汽车则是单纯发电。
“百公里电耗”就是判断油耗的参考,因为转化比例已经很清楚。
单纯对比耗电量究竟哪一类混动车更省油呢?
下面就以知名度最高的混动和增程汽车的数据为参考:
唐DM-p,24.8kWh/100km问界M7四驱版,24kWh/100km理想L9,22.2kWH/100km
耗电量最低的是块头最大的理想L9,所以理论上这台车的耗油量也是最低的。
按照“1L=3.0kWH”的比例来计算,其耗油量仅仅为7.4L/100km;众测数据显示其平均耗电量略高一点,但也只是略高于25度,耗油量是不过是8.5L/100km左右而已。这对于一台破百只要五秒多的四驱大型SUV而言是非常低的,相比之下唐DM-p则显得没有那么省油了。
唐DM-p的耗电量对应的油耗已经超过8.2升,不过高速区间倒是能做到和理想L9相当;究其原因是通过降低发电机的运行负荷来实现省油,DM-p驱动系统会在时速超过八十公里之后让发动机参与驱动,假设高速巡航的时候需要40kW的功率,此时发动机输出了一部分、电动机就可以降低一部分,耗电量和对应的耗油量自然会低一点。可是发动机的效率总是低于电动机的,为什么不继续用电动机在高车速区间驱动呢?主要原因在于电动机有“恒功率”的特点,在高转速的恒功率范围内,电动机的扭矩会明显下降,耗电量会明显升高。如果其电动机在高车速状态下会出现耗电量的大幅升高,耗油量自然也会升高很多,此时与其用电机驱动不如让发动机进行一定程度的补偿。
不过并非所有的混动汽车都有这个问题,往往是电动机功率偏低的车辆才会在高速区间出现高电耗。
唐DM-p的后电机功率为200kW,这是一个挺高的标准;前电机总功率是160kW,看似也不低,但这是EHS混动专用变速器的总功率,其中集成了发电机和驱动电机。
理想L9的后电机功率也是200kW,前电机功率是130kW,看似更低,但这130千瓦就是电动机的功率;而且电动机的效率也都是高低之分的,电控系统和动力电池的特点对于耗电量也有影响。所以这台车在高速区间的耗电量会略低一点,那么平均耗电量也自然会略低,这样的车就不用发动机进行动力补偿,纯增程也能够做到相当或更低的油耗了。
混动汽车的研发方向是如何提高电动机的效率,以及如何降低电动机的制造成本;只有把高转速、高功率电机的制造成本拉下来,让普通车辆可以以低成本用上高标准电机,那么这些车辆才能有效的降低价格,毕竟增程汽车是不用变速器的。当然发动机也不能放弃研发,只不过现在就有更理想的选项,比如高效率的柴油机;同款车的柴油版和汽油版相比,柴油版的耗油量往往能比汽油版低三分之一。实现低油耗的方式是转速限制和柴油自身的优势,增程器对于转速的要求并不高,所以柴油机也很适合混动车,尤其适合增程车。
因为增程车的发动机不参与驱动,能够更理想的控制转速。
柴油机的最大缺点是噪音大和振动强度大,作为增程器来使用则能通过转速的控制来有效控制NVH;而且增程器既然不参与驱动,那么增程柴油机的布局方式则可以用与混动车完全不同的方式,可以按照声学设计的需要改变位置和固定方式,可以通过隔音材料将柴油增程器的噪音控制到与汽油机相当甚至更低。
所以增程才是最值得探索的驱动系统,电动机是决定增程车耗油量的根本。
编辑:天和Auto-汽车科学岛,天和MCN发布,欢迎转赞评