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MHEVHEVPHEV/REEV这都是混动系统的不同类型,第一种MHEV可就是所谓的“轻混系统”。
现在流行的混动车其实都不用轻混,只是个别系统中含有轻混的模块。
轻混其实是一种非常鸡肋的混动系统,其本质更像是“电子节油器”;因为轻混电机无法单独驱动车辆行驶,其唯一的任务就是帮助发动机降低油耗。想要了解轻混系统的意义就先来看第一种,参考下图,这是“BSG轻混系统”的结构。
BSG的意思是“发电启动一体机”。
功能就在字面上,似乎没有提到“驱动”。
这也难怪,因为轻混汽车使用的BSG电机功率都很低,额定功率(最大功率)一般只有10千瓦(kW),最低也有使用五千瓦电机的车辆,只是现在已经停产;这与第一类使用轻混系统的车型存在着巨大的差距,该技术最早应用于“F1方程式赛车”。不过在这种赛车上使用的轻混电机功率能达到六十多千瓦,这就能有效起到提升动力的作用了;反之,只能用于油耗的略微降低。
BSG电机的连接方式是通过皮带和发动机的曲轴连接,在泵系端,也就是和发动机的发电机、压缩机和机械水泵在同一个位置;用皮带连接注定不能有过高的功率,否则很容易打滑,而且传动损耗确实过于大了。
功率限制了轻混系统的价值,十千瓦的动力如果在发动机没有启动之前,仅发动机自身的损耗就基本把动力消耗的差不多了;要知道发动机的怠速转速之所以要800转左右,原因是该转速对应的输出功率才能满足发动机稳定的怠速运转——空转。所以轻混系统不能指望电动机单独驱动车辆,这从发动机的磨损角度分析也是相同的结果,而且变速器也无法在发动机未启动时正常运行。
那轻混系统到底还有什么价值呢?
很简单。
燃油车最耗油量的状态是起步加速,在低速挡时只能依靠拉升转速提升动力,可以高转速等于高油耗;所以大部分车辆的起步加速瞬时油耗都能达到30~50L/100km,想要省油就要从这个阶段切入。在加速时降低一部分的发动机输出功率,用BSG电机进行补偿,这就能有效节油了;但由于用电机驱动需要消耗电能,所以在正常行驶时还得让发动机带动BSG电机运转去发电,这一阶段里会增加发动机的油耗。
所以轻混系统的节油标准是“加速阶段节省部分-发电阶段消耗部分≈5%”。
一台平均油耗是10L/100km的汽车,在加入轻混系统之后能将油耗降低到9.5L/100km。
这就轻混系统的大致极限。
百公里降低0.5升,一千公里降低5升,一万公里降低50升;一万公里也能省下大约一箱油,这也不能说完全没有意义,只是普通轻混系统起不到补偿动力的作用,也不能在足够长的时间段里持续进行辅助输出,因为BSG发电时就不能驱动、驱动时就不能发电,加之动力电池组容量一般只有一度(kwh)左右,所以主要是在起步阶段发挥作用。
能接受吗?
个人认为如果使用轻混系统的车辆价格足够低,低于使用油电混合(HEV)的同级别汽车,那这些车就有些意义;同理,只能通过强化的电驱系统来持续辅助输出,但是不能纯电动驾驶以实现平时开车不烧油的油电混合车,面对具备油电混合和纯电动驾驶能力的插电混动或插电增程车,其也必须有足够低的价格才有选择的意义。
三类混动汽车按照价格排序应当为:
插电混动和增程最高油电混合居中轻混系统最低如果在相同价格区间段里同时有这三类混动汽车可选,当然不选择第二种和轻混车。
轻混系统还有一类比较特殊,那就是使用“ISG”电机的车辆。
BSG在泵系端,ISG则是在发动机和变速箱中间,属于串联结构;这种电机比较特殊,效率要比BSG高一些;而且其使用的空调压缩机多为电动压缩机,也就是在发动机熄火后还能吹冷风的那种。
不过这种轻混汽车依旧没有意义,因为不论是插电混动还是插电增程,其都具备各类高功率的发电机,标准就有超过六十千瓦的;而且车辆都会有电动压缩机,或加上热泵系统的电动压缩机,最基础的也会使用PTC的电加热模块,这些车的冷暖风都可以不依靠内燃机。重点是此类车辆的动力电池组容量很大,纯电模式使用冷风可以用十几到几十个小时,使用暖风也能用几个小时到十几个小时,热泵暖风系统的标准和使用冷风相当。
所以轻混系统只是蹭了“混动”的热度,实际只是一种低成本的产物,不够资格与插电混动和增程对决。