• 浅谈混动背景下的发动机电动化

    虽然目前纯电动汽车的发展如火如荼,但被认为是零排放最终解决方案的燃料电池已在中国建立,成为纯电动汽车同等重要的技术路线。 
    然而,新技术从主流走向主流需要很长的时间。在很长一段时间内,内燃机仍然发挥着重要作用。 
    根据AVL的预测,到2030年仍有80多辆汽车需要配备内燃机,但内燃机的形式需要多样化。基于传统的内燃机,它更适合混合动力或插电式混合动力汽车,并逐步建立一个新时代。 
    一种具有相当优势的内燃机。  
    在上一篇文章中,Power Jun与您分享了AVL提出的内燃机4.0的概念。其中一个重要概念是内燃机4.0 =电气化+网络化。 
    电气化主要是指发动机相关附件系统的电气化。能量来自电池,而不是内燃机本身的能量。这允许内燃机的能量更多地集中在车辆的输出而不是驱动系统附件上,从而减少了相当大的能量损失。 
    另一个很大的优势是附件系统可以更灵活地进行发动机调节,例如进气和排气,冷却和润滑。  
    在整个车辆驱动的电气化影响下系统,发动机的电气化趋势也是不可避免的。 
    特别是在短期内,随着48V技术的发展,它为发动机的电气化创造了有利条件。 
    无论是汽油发动机还是柴油发动机,未来都将继续向48V的电气化发展。  
    就发动机附件系统而言,我们的想法是电气化并不复杂。预留基本气缸盖,其他附件系统逐渐通电,如电动水泵,电动油泵,电动空调压缩机,电动增压器和电动机动。 
    阀门等解决了发动机本身的麻烦,让发动机更加注意工作。  
    如上图所示,在电气元件中,电动压缩机是实际上在当前的插电式混合动力车型中非常普遍,并且电动油泵在混合动力变速器上的应用也很受欢迎。 
    让我们来看看已经开发或使用的其他电气元件的一些例子。  
    电动阀  
    早在2016年,Qoros配备了1.6T camless发动机,用于世界上第一次测试。 
    这项技术源于Koenigsegg的电子控制阀技术Freevavle,它可以在系统程序的控制下自由控制每个阀门的开度,从而消除了一系列复杂的凸轮轴,正时链条等。 
    气体分配系统的组件也摆脱了这些传统气体分配组件对气缸进气的限制。  
    使用Freevavle系统而不是传统的链条驱动凸轮轴结构,根据公布的数据,发动机的重量进一步减轻,减少25kg,发动机高度和长度分别减少50mm和70mm,结构更紧凑,而1.6T原装发动机
    提高了45的动力性能,减少了15的油耗。
    虽然书籍数据非常好
    看,但毕竟新技术尚未实现批量生产,媒体实际试驾反馈,发动机功率输出不顺畅,成熟度仍需继续提高。  
     2018年,CmconAutomotive展示了新开发的智能阀技术Intelligent Vlve Technology。与上述Freevavle系统的最大区别在于阀门没有连接到曲轴,而是配备了自己的小凸轮轴。 
    控制,自动调节。  
    设备精确定时并改变凸轮轴的升程和持续时间,即控制阀打开操作及其持续时间,在不影响发动机性能的情况下,以给定速度,当凸轮轴处于低位时,输出功率
    以提高燃油经济性。 
    当凸轮轴处于高位时,发动机排气。 
    目前,该系统已在Jaguar 2.0L增压发动机上进行了测试,与传统发动机相比,性能提升了20,燃油经济性提高了7.5。  
    电动助推器  
    说到电动助力器,我们先来谈谈2017年推出的博格华纳48VeBooster电子增压器.eBooster技术由电机驱动。目前的型号需要与涡轮增压器配合使用。第一个应用是梅赛德斯3.0L直列六缸发动机。 
    它实现了与4.8L V8发动机相同的动态性能水平。  
     BorgWarner的eBooster功率为5 kW,最大速度为72 000 r / min,最大速度为90至230毫秒。 
    瞬时功率可达6.2 kW,连续运行时可达到2至3 kW。 
     OEM可根据需要在涡轮增压器之前或之后放置eBooster,这相当于两级涡轮增压。在此过程中,eBooster维持2至3 kW的连续增压,同时发动机高速运转以辅助涡轮机。 
    增压器。 
    这不仅大大增加了发动机在各种速度下的扭矩,而且还有效地减少了涡轮迟滞。  
     eBooster的主要功能是辅助传统涡轮机,但它可以不承担单独增压的负担。目前,博格华纳的涡轮增压技术正在从eBooster转向eTurbo。 
     eTurbo是由博格华纳开发的电动辅助集成电机涡轮增压器。 
    除了提供必要的增压功能外,eTurbo还可以从废气中回收能量来发电。  
    上面介绍的两个电气附件系统的电动阀和电动增压器是相对的复杂。其他如电动水泵和电动油泵可以很好地理解。 
    以电动水泵为例,机械式水泵由皮带驱动,其转速始终与发动机的转速正相关。 
    因此,当发动机启动且水温仍然很低时,机械泵是相同的。
    它将以一定的速度运行,带走大量的热量,这不利于发动机升温和排放控制,并浪费发动机能量。 
    然后电动水泵可以根据发动机的实际温度管理要求灵活地控制速度,即冷却剂流量,从而使热量管理更加精确和经济。  
    总而言之,在48V或混合动力的情况下,发动机仍有很大的发展空间。 
    在内燃机4.0时代,原始设备制造商将积极推出电动混合动力专用发动机。预计发动机本身将进一步增加收入并降低发动机的控制水平,提高热效率并减少能量损失。
     
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