人民日报
中国能源汽车传播集团
国五落地国六将至 48V弱混技术渐成“新宠”
2017年08月11日 15:42 盖世汽车综合 

  随着国内外油耗和排放法规日益严苛,各大主机厂开始着力研发具有超高燃油经济性的动力系统,兼顾油耗排放法规与成本的48V弱混技术成为了“新宠”。据IHS《全球洞察》预测,截至到2025年,48V混动汽车的市场占有率将占全球轻度混动车市场的95%,几乎将是全球混动汽车总量的一半。更重要的是,中国未来将成为48V技术的主要市场,到2025年大约会有接近800万台的48V车型在中国生产。

 

  48V弱混面向未来蓄势待发

  凭借着优化燃油经济性、降低排放的强大优势,48V车强势来袭。原先汽车搭载的12V电源电压,由于12V电源蓄电池的电量不足,无法长时间为全车用电器提供电源,因此在使用自动启停功能时,发动机经常会重新点火,并且能量回收不充分,节油不彻底。然而搭载48V电源系统将拥有更高的蓄电池容量和更高的电压,可以更加游刃有余地为全车用电器提供能源。同时高电压设计能够支持功率更大的起动机,自动启停功能的反应速度将进一步得到提升。起步时用电机起步、滑行时用电机回收能量、全油门时电机还能协助输出动力。而且空调也能使用电机,熄火后不会停止工作。此外,48V 弱混系统除了优化当前的自动启停功能,还具有发动机停机滑行、航行与制动能量回收、加速助力和电巡航功能。

  作为博格华纳最新的创新解决方案——集成了电子器件的eBooster®电子增压器技术作为传统涡轮增压系统的重要补充而受到全球各大汽车制造商的广泛关注。近几年,各大车厂欣喜地发现全球领先的技术创新先驱博格华纳研发的eBooster®技术,可充分利用48伏电源根据需求提供高效的增压解决方案,实现完美的低速扭矩,为它们研发面向未来的发动机打下坚实基础。

  8V与eBooster®:强强联合缔造强劲动力

  48V的eBooster®的功率是5kW,最大转速在72,000转,达到90%的最大转速需230毫秒。瞬时可以达到6.2kW,在持续工作中,可以达到2-3kW。博格华纳没有把eBooster的功率做得更高是因为需要考虑系统整级效率问题。提高压比并不是等比例提高电量就可以的,如果提高压比导致整级系统使用在低效率范围内,那么意味着要消耗更多的电量为代价。因此博格华纳是综合考虑了功率范围和电子增压器压比的。同时,应用eBooster的48V系统可使燃油效率提升多达35%,能显著降低排放。

  eBooster®与涡轮增压器的天作之合带来舒适的驾乘体验

  博格华纳独家的eBooster® 电子驱动技术与涡轮增压器协同工作,可根据需求提供增压的同时也能有效避免可察觉的涡轮迟滞现象。传统的涡轮增压动力系统带给驾驶者最大的困扰是涡轮迟滞。在发动机转速较低时,涡轮增压器并不介入工作,而当发动机转速提升后,排气流量瞬间变大使得涡轮增压器介入工作,驾驶者能明显感受到踩下油门的一瞬间没有很强大的动力,瞬时动力甚至比一般的自然吸气发动机输出更疲软一些,只有等到转速攀升到一定程度,强劲的动力才逐步跟上。eBooster®技术可在不损耗发动机能耗的前提下,很好地解决了涡轮迟滞现象:发动机低速运转时,排气流量还带不动涡轮增压器的叶轮时,由电机先驱动eBooster®介入工作,提供增压。等到排气流量变大后,通过废气带动另一个涡轮增压器介入工作。涡轮迟滞现象的消除给驾驶者带来了更强劲的动力体验,可以在更短的时间内,扭矩达到最大值。因eBooster®由电机驱动,230毫秒就可以达到电子增压器的最大转速。车辆的加速性能和操控感得到显著提升。此外,eBooster®本身体积小且非常轻便,并有良好的NVH效果。整个eBooster®系统和汽车匹配后的效率很高。

  除此以外,eBooster®和涡轮增压器的配合相当于两级涡轮增压器。在这个过程中,eBooster®在发动机高转速运转时保持2-3kW持续增压,以辅助涡轮增压器。这不仅可以大大提升发动机在各个转速时的扭矩, 还为发动机小型化提供更多的可能性,从而降低燃油的消耗量。值得注意的是,添加eBooster®后的增压系统可以更好地为发动机提供增压,这是因为在与发动机匹配的过程中,eBooster®在发动机低转速时具有很好的效果,涡轮增压器从而可以在和发动机匹配时更专注于发动机中高转速,从而提供更好的增压效果,以及更大程度提升驾驶乐趣的同时节省燃油消耗量并且降低排放。

  应对日益严苛的排放标准助力发动机小型化和低速化

  随着国内CAFC法规逐年收紧,2020 年将要求所有车企达到 5.0L/100 公里以内的目标限值。而小型化和低速化是汽车提升燃油经济性、降低排放的重要技术依靠。配备了eBooster®之后,可将变速箱和差速器等一系列传动装置与发动机相匹配,使发动机在既定的高速路工况下以每分钟较低的转速运转。例如:汽车加速、爬坡的时候,驾驶员一般换到低档位,降档升转速,然后踩油门加速,由此一来,扭矩会比较大。而使用了eBooster®之后,不需要降档,可直接在高挡位低转速时提供较大扭矩,从而实现了发动机的低转速化,以降低油耗和排放。此外,eBooster®也可助力发动机缩小尺寸,使小型发动机的扭矩和功率与大型发动机相媲美。以eBooster®量产的第一个项目戴姆勒的S Class举例来说:它原本采用4.8L的V8发动机,最大功率为320kW。然而加了eBooster®之后,在功率不变的情况下,发动机变为3.0L,I6发动机。

  涡轮增压的未来畅想

  涡轮增压器的未来之路将会实现从eBooster®到eTurbo®的进化。秉承相同的理念,eTurbo®是博格华纳正在研发的一款由电能辅助的集成电机式涡轮增压器。这一产品所面临的最大挑战是实现轴承概念和集成电机,并将很重的集成电机在涡轮增压器高转速下同时实现高速运转。目前博格华纳已经生产了一个实验样机,并且很多欧美OEM都已经拿到了样机开展实验。相信这将是一种面向未来的解决方案,在较短的时间内获得最大扭矩,为驾驶者带来更有乐趣的驾驶体验。

  迫于越来越重的环境压力和油耗限制,中国汽车的未来之路必定迈向更加清洁、高效转型升级之路。面对12V系统节油效果不佳、电机与电池的性能受限等种种问题,全新48V系统应运而生。它在提供持久的强劲动力的同时可有效提高燃油经济性、降低排放,这是目前市场上公认的最有效应对即将全面实行的国六排放标准的解决方案。博格华纳研发的高效的增压解决方案48VeBooster®,具有超高燃油经济性,能够切实助力发动机小型化和低速化。目前,许多国内车厂与博格华纳eBooster®电子增压器技术的合作洽谈正在紧锣密鼓开展中。

责任编辑:赵方婷
版权声明:凡本网注明“来源:《中国汽车报》网”或“汽车网”的文字、图片和视频作品,版权均属汽车网-《中国汽车报》网所有,任何媒体、网站或个人未经书面授权不得转载、链接、转帖或以其他方式使用;已经书面授权的,在使用时必须注明“来源:《中国汽车报》网”
友情链接