混合动力车(混合动力构型卡车哪家强?增程式或许将成为大赢家)
卡车混合动力系统,P0、P1、P2、P3、HEV、PHEV、DHT、ECVT、REEV……百家争鸣,性能各有千秋,但在电池能量密度、充电速度、驾驶特性一致性无突破性进展的前提下,终将殊途而归,大部分混动构型将逐渐消失,REEV增程式一统天下。
【卡车之家 原创】新能源是未来,这一点在行业内已经达成了共识。在城配物流、厂矿物流等细分领域,纯电动的轻卡、重卡、已经得到了广泛的应用。但纯电动卡车,受限于电池技术、充电设施等因素的影响,还无法实现长里程下的高效运输。
另外,纯电车型不具备行驶品质的一致性,电量足时,动力也足,电量降低,动力性也会随之下降。导致爬坡、加速等工况性能严重下降,最终影响社会道路通行效率和安全性。
在痛点和需求的共同作用下,同时拥有传统燃油车续航长、动力一致性好,和纯电动车型节能环保优势的插电式混合动力卡车脱颖而出。目前,部分车企都推出了各自技术路线的混合动力轻卡车型,力图在未来的市场里占得先机。
● 常见混动 特征可直驱
目前,常见的卡车混合动力技术路线,主要分为两大类:
1、P2构型
2、PS功率分流(也称E-CVT)
P2混合动力变速箱
P2混动,是一种串并联构型。是在传统燃油车的基础上,增加一台电机而来,电机的位置位于发动机离合器后部,变速箱输入轴前侧。该方案的优势在于可实现纯燃油驱动、纯电驱动、混合驱动、能量回收、发电,五种工作模式,堪称全能战士。但缺点也很明显,整车动力系统,仍然为传统燃油车构型,需要发动机、变速箱、传动轴、驱动桥这一整套动力部件。
功率分流型混合动力系统
PS功率分流构型混合动力(E-CVT)目前使用的车型也比较多,它是将传统燃油车的变速箱去掉,使用一台E-CVT变速箱替代。该变速箱,集成有MG1、MG2两台电机,外加一套行星齿轮机构。
这套装置,用一句话概括,既简单又复杂。
简单是指,它的结构简单,两台电机加一整套行星齿轮。发动机、MG1电机、MG2电机、输出轴,根据系统设计,和行星齿轮组的的太阳轮、行星架、齿圈分别进行连接。复杂,是指工作过程的控制非常复杂。不同车速、前进倒退、发动机的动力输出路径、两台电机的动力参与过程,极为复杂。工作原理需要单独开一篇文章去解读,本文不再阐述。
它的优势是集成了变速箱的功能,并且可以做到动力无中断驱动,是真正的无级变速。并且可以实现发动机直驱,高速工况效率高。但缺点也比较明显,控制逻辑复杂,并还是沿用了传统燃油车的架构,需要发动机、传动轴和驱动桥。
某柴油机万有特性曲线图
以上两种混合动力构型,都是基于燃油车架构下,让卡车的发动机,尽可能工作在最高效的工况区间。低效区间,用电机去弥补。当然,根据动力电池的大小,它们拥有一定比例的纯电行驶能力。
● 增程式混动 动力解耦运行
作为对比,我们再来看REEV增程式混合动力系统。相比于以上两种混动构型,增程式则要简单的多,它的发动机只用来发电,电能可输出到电驱桥驱动车辆,也可传输给动力电池进行存储。简而言之,发动机的动力,只能通过电缆传输给电驱桥或电池,而不是传动轴,所以,它和驱动系统之间是完全解耦运行的。道路环境的变化,并不会直接对增程器的工作状态产生影响。
增程式混合动力系统结构图
可能有卡友会质疑,发动机发电,再传给电机,这样的过程会产生效率损失。是的,从高速稳定行驶这个工况上来看,能耗肯定会比前两个可以发动机直驱的混动构型要高。
发动机直驱理论上的效率,要比增程式高。但在实际环境下,发动机直驱时,哪怕是高速这种相对稳态的工况,也会夹杂着大量瞬态工况,或者是非高效区,这是不可避免的。比如70-90车速最常用,但发动机的最佳经济区不可能这么宽泛,只能集中在很小的一个区域内。
另外一个维度,大部分卡车(部分纯平原高速工况的除外),稳态行驶比例都不会特别高。大部分时间内,带有直驱模式的混合动力构型,难以保证发动机一直工作在高效区间。另外还得考虑车辆不同载重工况下的驾驶特性,效率提升的难度极高。
总之,带有直驱模式的混合动力系统,发动机既要考虑发电工况,又要考虑直驱工况,还要考虑混合驱动工况,很难做到完美兼顾。
反观增程器,它的工作是发电,所以从控制策略上来讲,道路上的任何变化,都不会对它产生影响。它可以一直工作在最高效的区间。至于驱动效率,增程式直接使用了电驱桥,省去了变速箱、传动轴等产生额外能量消耗的机械部件,抵消了直驱工况下的效率问题。所以在实际使用中,增程式不一定比带有直驱模式的混合动力费油,甚至可能还要更省油。
还有,增程式卡车,拿掉增程器,就是一台纯电动车型。所以从构型上来说,它是基于纯电底盘开发出来的,和燃油改没有任何关系。面对未来可能实现的电池技术突破,或者非内燃机的混合动力,增程式可以降低车企的开发风险和成本。
重量方面,增程式不需要传动轴、变速箱等传动部件,比带有直驱模式的混合动力车型要轻不少。由于增程器工况稳定,不用考虑瞬态负荷变化,发动机可以设计的更小更紧凑,从而进一步降重降成本。让用户多装货多赚钱。
可靠方面,增程式混动卡车的结构极为简单,发动机+发电机+电控+电池+电机即可。省去了不必要的机械部件,出故障的概率更小。车辆出勤率高。
综上,混合动力车型,增程式会成为主流。
● 编后语
纯电卡车,在短时间内无法解决中长途运输效率问题,也无法解决行驶品质一致性问题,所以在未来很长的一段时间内,混合动力车型必将成为主流。而增程式构型,将凭借简单可靠、低能耗、低成本、适配纯电构型等因素,可以成为最终的赢家。(文/任海军)
-
汽车机脚是什么(震惊,发动机脱落的原因竟是因为这个小小的机脚)
2024-06-05
-
汽车油尺怎么看图解(机油标尺怎么去看?)
2024-06-05
-
汽车frid(RFID在汽车的领域)
2024-06-05
-
奥迪a6l论坛汽车之家(开心捡漏一台20万的奥迪A6L,提车时遇一问题无解?买主气愤)
2024-06-05
-
合肥到临沂的汽车电话(票价调整5月7日起,这条普通客运班线票价双向调整)
2024-06-05
-
全世界汽车公司排名(2023年,世界最大汽车制造商排名出炉)
2024-06-05