
油电混动汽车通过电机与发动机的协同工作,实现“负载偏移”。当发动机工况不佳时,电机可增加发动机负荷或发电,使其进入高效区域;反之,电机可助力降低发动机做功需求,同样使其保持在高效区域。通过这种方式,混动系统使发动机始终工作在热效率高的区域,从而实现节能。总结内容:油电混动汽车利用电机与发动机的互补,通过负载偏移策略调整发动机工作点,使发动机保持在高效工作区域,达到节能效果。
这是一款全工况发动机的map,横轴是发动机转速,纵轴是发动机负荷。里面的一圈圈的带数字的代表的是发动机在这个工况内的燃油消耗率数据BSFC,具体数据代表的是在这个区域的时候每产生1kwh的输出有效功,需要消耗多少g汽油。这个数字越低,代表发动机的热效率越高,燃油经济性越好。
我们将这个发动机工况分为四个区域:
左下角区域I:法规油耗和客户驾驶最重要的区域,占法规油耗的工况停留时间70%左右。可以看到这个区域的燃油经济性数据快速恶化,在这里多停留1秒,即便后续回归到经济区,也需要更多的实践才能稀释其糟糕的燃油表现。这个区域往往是发动机摩擦功表现得重要区域,混动专属发动机的低摩擦改进表现部分一般就在这里。
左上角区域II:法规油耗重要区域和客户动力表现关注区域,占法规油耗的工况停留时间20%左右。在这个区域希望能多在经济区停留一下,这个区域的高负荷部分不仅燃油经济性差,而且要依靠加浓喷射才能达到性能目标。
右上角区域II:客户性能重要区域+发动机保护区域。这个区域主要是刷客户的高速动力表现,与此同时在高速满负荷还要通过多喷射燃油来降温,从而保护发动机。反过来也会导致燃油恶化。
右下角区域IV:客户性能和法规都不关注的区域,我们就不谈了。
对于纯燃油车来说,以满足整车工况要求为准,而且发动机是和车轮机械连接,尽管有变速箱,但是依然还是几个固定挡位的效果,整个整车工况下发动机实际覆盖的工况点范围还是很大。
其实这也解释了,为什么多档位的变速箱,例如9AT可以比6AT的油耗更低,就是因为可以有更多灵活的机械手段让发动机尽可能在燃油经济性更好、动力性更好的区域工作。
而对于油电混动来说,电机的存在为发动机实现“负载偏移”提供了条件。
所谓负载偏移,意思是利用电机的发电或做功,和整车的动力需求叠加,从而加大或减少对发动机的负荷要求。
认真看本田IMMD的混动模式介绍。黄色的电代表的是如果是纯发动机,根据当前的整车工况,发动机应该在的工作工况点。
由于IMMD混动变速箱的存在,相同转速下,若由于发动机的工况点负荷比较低,导致当前这个点的燃油经济性比较差,IMMD系统就让电机进入发电机模式,增加发动机的负荷,并让一部分负荷用来驱动电机发电,从而让发动机的工作负荷点移动到粉红色区域,也就是发动机的高效区。
同样的,若纯发动机工况的负荷点比较高,那么IMMD系统就让电机开始助力作用,从而降低对发动机做功的需求,从而发动机的负荷工况点从高处的黄色点下降到同样的粉红色点区域。
其他调整转速和负荷的作用类似,其根本原因都是为了让发动机尽可能地始终工作在粉色点区域,也就是高热效率区域。
这就是为什么,混动系统能够让发动机实现节能地原因。
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