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續(xù)內(nèi)燃機生命 48V系統(tǒng)讓奔馳再發(fā)明汽車

2017-09-26 00:15:36 作者:賴達聰

奔馳48V系統(tǒng)有什么優(yōu)勢

延續(xù)內(nèi)燃機生命 48V系統(tǒng)讓奔馳再發(fā)明汽車

  奔馳將48V系統(tǒng)投放在中期改款的S級中(主要為海外車型S450、S500以及S560)。48V系統(tǒng)采用無皮帶驅(qū)動的ISG一體式發(fā)電機/電機、一個容量為1kWh的48V鋰離子電池以及交/直流轉(zhuǎn)換器組成。48V系統(tǒng)主要給電動空調(diào)壓縮機、電動水泵、集成式發(fā)電機/電機,電動渦輪增壓器供電。

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  S級中的48V系統(tǒng)為單獨的系統(tǒng),因而需要配備單獨的電池組。電池組儲存ISG一體式發(fā)電機/電機產(chǎn)生的電能。同時可為電動空調(diào)壓縮機、電動水泵、電機以及電動渦輪增壓器供電。換句話說48V的電池可讓空調(diào)在發(fā)動機熄滅的狀態(tài)下繼續(xù)制冷工作,啟停時候也能帶來絲絲涼意。鋰離子電池存儲的1kWh電量足以讓空調(diào)運轉(zhuǎn)一段長時間。

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  48V電氣系統(tǒng)最明顯一點與眾不同的是,取消了起動機,并將ISG一體式的發(fā)電機/電動機布置在變速箱與發(fā)動機之間。這臺ISG一體式發(fā)電機/電機可單獨驅(qū)動車輛前行或輔助發(fā)動機輸出,瞬間可增加10-15kW的功率輸出,其最大功率16kW,最大轉(zhuǎn)矩250N·m。同時制動時刻可回收80%制動能量為電池充電。

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  很多人上車后第一時間將啟停系統(tǒng)關(guān)閉,只因為啟停瞬間給人感覺非常不舒服,而且啟停響應(yīng)性慢,導致起步也非常緩慢。然而,S級采用48V系統(tǒng)后并不會再這種情況發(fā)生。取消起動機后發(fā)動機的啟動由ISG一體式發(fā)電機/電機啟動,電機帶動發(fā)動機啟動消無聲息,而且響應(yīng)速度快。如此一來發(fā)動機啟停工作更加平穩(wěn)順滑而且,同時幾乎感受不到發(fā)動機啟動抖動和噪音。

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  由于48V相對12V電壓提升高達400%,因而以往采用皮帶轉(zhuǎn)動的設(shè)備都可以采用電動驅(qū)動,如電動空調(diào)、電動水泵、電動渦輪、電動油泵、電子風扇等。大量設(shè)備采用電機直接驅(qū)動,發(fā)動機再也不會受到皮帶帶動的機械損失,可提升10-20%輪上功率輸出,同時油耗也相應(yīng)下降約10-20%。簡直就是一石二鳥,提升動力又可減低油耗。不過不同發(fā)動機的S級的48V系統(tǒng)形式也不一樣,代號M256直列6缸的3.0T則采用直接電機驅(qū)動設(shè)備,而代號M264的直列4缸雙渦輪增壓的2.0T則由皮帶驅(qū)動ISG一體式發(fā)電機/電機。

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  由于電壓的提高,各種電器都可以采用更大功率運行,比如電動空調(diào)壓縮機功率增大,制冷液管路也相應(yīng)增大,整體制冷效果也相應(yīng)加強,而且與發(fā)動機轉(zhuǎn)速無關(guān);用于加熱的電器設(shè)備也如此。無疑這是從另外一方面提高舒適性。

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  由于發(fā)動機無需再拖動大量的耗能設(shè)備,其怠速轉(zhuǎn)速可低至520轉(zhuǎn),可適當降低怠速油耗。為何設(shè)定這個轉(zhuǎn)速?奔馳表示這需要調(diào)節(jié)ISG一體式發(fā)電機/電機的發(fā)電工作,以及吸收其工作時的振動。

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  當鋰電池電量充足的時刻,同時滿足駕駛狀況時,如下坡或平緩勻速等。發(fā)動機可斷開與ISG一體式發(fā)電機/電動機和變速箱的鏈接,并自行熄滅。這相當于純電行駛,大大提升了燃油經(jīng)濟性。當需要發(fā)動機運轉(zhuǎn)時,ISG一體式發(fā)電機/電動機又可將發(fā)動機轉(zhuǎn)速帶到相應(yīng)的速度。因此帶有ISG一體式發(fā)電機/電機的48V混合動力系統(tǒng)也被稱為微型混合動力系統(tǒng)。

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  應(yīng)用了48V電氣系統(tǒng)還有一個更為重要的因素是,可搭載大功率的電子渦輪。48V電氣系統(tǒng)的電子渦輪最高轉(zhuǎn)速可達到72000rpm,工作額定功率5kW。因而奔馳S級搭載博格華納所提供的電子渦輪。電子渦輪最大優(yōu)點是可彌補廢氣渦輪的遲滯,讓發(fā)動機低扭更加充沛,增強了發(fā)動機動力響應(yīng)性以及動力輸出。同時由于發(fā)動機縮短高轉(zhuǎn)運行時間,進一步可降低油耗。關(guān)于電子渦輪的詳細可看杜老師的電子渦輪文章。

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  48V電氣系統(tǒng)除了性能和燃油經(jīng)濟性上優(yōu)化外,還有重要一點是節(jié)約空間。空調(diào)壓縮機、水泵、發(fā)電機這些設(shè)備無需再用發(fā)動機曲軸帶動起來,因此整體發(fā)動機的長度得到有效的控制,尺寸非常緊湊。新款S級擯棄了代號M276的V6發(fā)動機,采用久違的直列6缸發(fā)動機,而且還是縱置布局。可見得奔馳是多么回想回歸直6的年代。更有一點就是直列6缸會比V型6缸更加平順,振動更少??上У氖牵瑖鴥?nèi)已上市的2018奔馳S級并沒有采用最新款的直列發(fā)動機和48V電氣系統(tǒng),未來一段時間才引入國內(nèi)。

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總結(jié)

  48V電氣系統(tǒng)一直被說得沸沸揚揚,這次終于應(yīng)用在奔馳S級上。不僅讓發(fā)動機動力性能更好,而且還大幅度降低油耗以及提升排放水平。48V電氣系統(tǒng)對內(nèi)燃機提升巨大,足以讓環(huán)保人士閉嘴,無需過快進入全面的新能源時代。隨著制造水平進一步深入,48V電氣系統(tǒng)的生產(chǎn)成本越來越低,未來將會越來越多車型采用48V電氣系統(tǒng),這一點毋容置疑。不過中國品牌做好了技術(shù)儲備么?(圖/文/攝:太平洋汽車網(wǎng) 賴達聰)

 

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