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聊零振动双缸增程器

来源:十堰汽车 十堰汽车网 编辑:十堰汽车网 发布时间:2019-12-01 12:24:48 评论:0
本文摘要:聊零振动双缸增程器
看看这个所谓的无振动发动机和超级混动到底是何方神圣。

2019广州车展已经正式落幕,其中首发新车多达100多台,称其为饕餮盛宴也不为过,不过大餐吃多了始终会腻,这篇文章我就不跟大家聊新车了,我们来碗“广州凉茶”,这碗“茶”的原产地来自奥地利,全称是OBRIST Powertrain,它的技术很有特点,很多大牌车型的背后都有它家的影子,比如特斯拉、宝马i系列车型的压缩机技术、奔驰S级轿跑的二氧化碳压缩机等。不过这次我们聊的不是压缩机技术,而是一台1.0排量的双缸发动机和混动系统,这套混动系统和双缸发动机已经得到了很多国内外厂家的重视,OBRIST Powertrain透露已经有了一些的意向订单(包括中国),说不定在未来两年就有搭载这套系统的新车亮相,因此我打算让大家先睹为快,看看这个所谓的无振动发动机和超级混动到底是何方神圣。

聊零振动双缸增程器

◆OBRIST Powertrain初揭秘

总部坐落在奥地利的OBRIST Powertrain是一家2011年成立的工程技术公司,它起源于1996年成立的OBRIST Engineering,而OBRIST Engineering是一家专注于热管理技术的工程公司。

聊零振动双缸增程器

作为OBRIST Engineering的姊妹公司,新成立的OBRIST Powertrain保留并发扬了本家的热管理技术,比如我们熟悉的特斯拉,特斯拉所有车型的压缩机技术都来自于OBRIST。

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奔驰Coupe家族的颜值担当,S级Coupe车型同样是OBRIST的客户,OBRIST曾经研发出世界首个二氧化碳压缩机,2016款的奔驰S轿跑车型就是它的首个搭载对象。

聊零振动双缸增程器

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除此之外,我在OBRIST Powertrain服务名单中还看到了包括大众、奥迪、雷诺、保时捷、吉利汽车、通用、菲亚特、MAN等客户身影,这家名不见经传的公司,实际在汽车技术方面积累颇深,实力不容小觑。

如果说热管理是OBRIST的传统强势技术,那么我们今天讲到的混动系统就是OBRIST家族的“新秀”,OBRIST Powertrain在2011年成立之后,对市面上的新能源技术进行了系统调研和分析同时了解了各国的充电设施后,最终认为混动技术将会在未来拥有更长的生命周期。

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目前OBRIST Powertrain已经在增程混动的核心领域有了自己的“尖刀”产品,这就是增程器和锂电池以及相应的控制软件。

◆无振动发动机,是噱头还是真功夫?

提到增程,我们一定会想到理想ONE,作为国内在增程式混动领域第一个吃螃蟹的新势力车企,理想ONE的出现让更多消费者了解到了增程式混动这个技术路线,当然也让消费者有了很多关于这类技术的疑问,比如用油发电效率是不是不高,真实的油耗到底如何,高速是不是依然费油等等,从我们对理想ONE的实测来看,作为一台中大型SUV,各方面表现都符合人们的预期,无论驾乘感受还是能耗表现,当然对于理想ONE来说,高速路况下还有提升的空间。

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三缸发动机之所以会发生振动,主要是活塞运动中产生的惯量无法抵消,当活塞每上下运动一次,将使发动机产生一上一下两次振动,所以发动机的振动频率和发动机的转速有关。其中振动频率和发动机转速频率相同的叫一阶振动,频率是发动机转速2倍的叫二阶振动,依次类推,还存在三阶、四阶振动。

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而对于偶数缸数的发动机,发动机的活塞在做功时会呈现对称式运动,因此就能抵消活塞运转中产生的对向惯量。而目前传统的两缸发动机,虽然也是偶数气缸数,但存在着点火扭振的情况,会很容易产生振动。我们可以看到市面上大量的摩托车使用双缸发动机,他们在振动方面表现我就不必多说了。

针对这种情况,OBRIST Powertrain研发了这种对旋转双曲轴两缸发动机。一般情况下,双缸发动机曲轴布局是同步和异步,同步就是两个气缸同时上下运动,而异步就是一上一下的进行运动。其中同步双缸因为做功较为均匀,同时对于连杆曲轴因为做功而引起的扭振相比异步要小,因此应用较多。

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这台发动机(也可以说增程器)排量为1.0L、54马力,同时在左右分别集成了两个发电机。从结构图上我们能够看出,这台发动机还是很简单的,两个曲轴对向旋转,并对配重进行了优化,配气结构也是最简单的单气门形式,燃油喷射方式则采用进气歧管喷射的方式,这种方式最大好处就最大化降低NO以及颗粒物排放的问题。

曲轴传递的动力通过静音链条的方式直接和发电机相连。进一步减少动力的传递路线,提高传动效率,同时利用配重、静音链条等形式,使得发动机在工作时几乎不产生振动。

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整套系统的重量只有95kg(不包括油液),外形尺寸为677×498×188mm,总的来说做到了重量较轻、尺寸紧凑以及较好的集成化。

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OBRIST Powertrain的这台增程器分为两个版本,其中基本版就是我上面介绍的这个,一台标准的自然吸气发动机,目前基本版发电机输出功率为40kWe,还有一个高性能版本,它在基本版基础上加入了涡轮增压器,最终可以让发电机的输出功率达到85kWe。

◆手到擒来的电池包技术

除了双缸增程器,OBRIST Powertrain认为自己另外一个较大的技术优势就是电池包技术,这里包括热管理和封装技术。电池热管理不仅会影响电池的寿命和续航能力,也在很大程度上影响安全,重要性不言而喻。

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当OBRIST Powertrain的工程师谈论起热管理时,自信不言而喻,首先就是电池温控的精确度方面。

聊零振动双缸增程器

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电芯平铺在铜板上面,如果是3000mAh的18650电池,可以100串16并进行配置。然后两片铜板将其进行包裹后,通过激光焊接工艺进行封装,电芯发热端主要在圆柱的两头,铜片可以对产生的热量进行高效的传递,然后再加装绝缘材料、云母板以及集成的电池管理系统等,这种电池包最终会用一个铝制外壳进行包裹,壳体厚度在2mm。

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作为OBRIST Powertrain在混动方面的第二种核心技术,显然,OBRIST Powertrain对自家的锂电池包充满了信心。目前他们也是和增程器一样,提供基础和中型能量两个电池包版本,低成本的基础型容量为11kWh,中型的为16.6kWh,尺寸方面为1080×334×182mm,重量在112kg左右。

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所以,一个中型能量的OBRIST Powertrain基本可以满足现阶段PHEV车型的使用,而低能量版本则可以和HEV车型形成较好的搭配,同时这些电池组可以不断叠加,最终还可以满足纯电动汽车的需求。

除此之外,整车控制器、软件算法等OBRIST Powertrain都是独立进行设计,最终可以形成多种类型的动力组合,包括插电式混动、增程以及纯电动,其中增程式混动是目前OBRIST Powertrain最推崇的方式,也是技术最成熟的方式。

他们已经在欧洲改装了多台量产车,包括帝豪新能源、特斯拉等,其中将帝豪改装成了PHEV车型,并在实际道路进行了测试,在150km的测试中,得到了2.93L/km的耗油表现。(注:这个测试并不是标准的测试,而是偏向实测的形式,包括城市道路、高速道路等不同路况)从测试成绩看,OBRIST Powertrain的混动技术表现比较出色,当时奥地利的媒体也给出了很高的评价,不过是否能将自己的技术优势真正的转换成主机厂感兴趣的产品,相信OBRIST Powertrain还有一些路要走。

编辑点评:新能源汽车产业正处在快速转型的阶段,销量的增加(中国市场新能源车2019年1-8月销量同比增长41.6%)使得全球的电动化势不可挡,那么在转型阶段,一些过渡手段就显得必不可少,增程式混动确实是一条道路,但由于能量传递效率不高以及增程器问题对这条技术路线有一定冲击,理想ONE虽然开始了交车,但目前量还是较少,前景还不是特别明朗,而OBRIST Powertrain这次展示的超级混动显然就是押宝在增程领域,而所谓的“零振动”发动机其实也是一次亮肌肉,就是为了展示自己在混动领域的技术积累,但需要注意的是,目前国内的技术过渡路线依然不够明显,需要注意技术路线出现重大调整而导致的新能源汽车产业链的格局变化。

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