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又跳舞又电涡轮?奔驰48V轻混系统硬核详解!

2019-06-27来源: 速度实验室关键字:奔驰  48V  轻混系统

我对新能源车的发展一直是非常看好的,无论是混动、电动还是氢能源车,这里面一定有一个是汽车的未来,但是我也很认同“改变绝不是一蹴而就的”的说法。在燃油车完全变化到电动车或者氢能源车的中间,一定有一个很长的过渡时间,这个时间里,会催生出一系列的用于过度的产品,这个产品既要适应目前用车习惯、又要节能减排、又要改善产品特性、又不能过分增加购车成本…… 要求很多,我总结一下,用我老家的话来说就是:又要鸡肥,又要鸡轻称。




怎么去用最少的钱办好一件事儿呢?自盘古开天地以来,人类就被类似的问题困扰着。这个问题虽然很难,但是当5家来自德国的汽车界巨头公司聚在一起琢磨就不一样了。2011年,奔驰、宝马、奥迪、大众、保时捷宣布联合开发48V汽车电气系统,于是不久后的几年里,我们就陆续在这些车企的新车上看到了这个48V混动系统。




例如奔驰的S级、GLS、E级、GLE、C级,奥迪的A8、SQ7、A6L等等……




Q:为什么要用到48V呢?


A:大概有两个点,1.汽车电气系统发展的需要,2.节能减排。 


首先一点非常重要的是,目前我们新车上的大型用电设备越来越多,不再是以前的车灯、喇叭、音响、启动器等简单的电气设备,新时代的车很多的东西都需要用到电控,例如电子水泵、电子机油泵、电子压缩机等等,为了能适应更多电子设备的加入,加大车载电压是个非常必要的做法。


而且这些电子系统的使用可以减小发动机负载,提高热效率,针对各国目前对燃油车提出的节能减排要求,车企可以利用48V混动系统的辅助,让车辆在NEDC工况下可以降低至少10%的燃油消耗。




还有非常重要的一点是成本。48V可以比较轻松地适应目前现有的平台,相比之下,不需要为了它的加入做太大的改动。所以48V可以说是一个既兼顾成本,又兼顾了实用性的混动系统。


这里不妨提一下为什么是48V,而不是58V、68V,这真的不是找算命佬算的。这是因为欧洲规定60V以下为安全电压,也就是说只要低于60V是不需要做额外安全保护措施的,而48V的充电电压约60V,所以48V电池电压是安全电压下最高电压数值了。




我举两个例子:


因为用到了48V,所以在发动机启停系统工作的时候,不再是用12V电池带动发动机,而是更高电压的48V电机,更高的电压可以让启停系统工作更加顺畅丝滑,跟德芙一样的那种,不是每次启动的时候那迷之抖动被隔壁路过的买菜阿姨尴尬地误会成:这小伙子不会开手动挡就别开啦,总是死火。


而且如果夏天开着空调遇到等长时间红灯的情况,发动机启停一旦工作,车内的人会因为压缩机不工作导致几乎热到窒息。但是如果有48V混动系统的话,就算启停工作,也基本不会影响冷气供应。




当然,这说的都太浅显了,这种这么基础的东西说出来我都觉得给48V混动系统丢脸,但这确实是我喜欢48V最简单直接的理由,至于其它的,就要看具体车型啦,比如奔驰GLE的跳舞悬挂什么的。




其实简单点说48V系统就是将汽车上的启动机和发电机整合到一起,同时驱动电压和控制电压都采用了48V,也就是电池电压和用电设备电压为48V。




“但是我看很多48V的混动车怎么都还带有一个12V的电池呀!”。


这说是BSG电机结构,从整体结构上看,其实BSG 48V混动系统并不会完全取消原有的12V电池,只是在原有的12V蓄电池的基础上增加了一个48V电池,同时相比普通采用12V电池的车辆,BSG 48V混动系统还多了12V与48V电池之间的DC/DC(转换器)、BSG电机等部件。




BSG电机是什么,然后ISG电机又是哪位?


BSG是一个比较常见的48V混动形式,全称是Belt Driven Starter Generator,也就是皮带驱动式启动机/发电机,这个轻混动系统的电机是通过皮带与发动机进行连接的。




另一个48V系统结构是ISG。ISG全称为Integrated Starter/Generator,翻译过来的意思是集成式智能启动驱动发电机。




ISG和BSG这两个结构的主要的区别是电机的布置位置,BSG电机是安装在发动机皮带上,而ISG电机的转子则是直接与曲轴相连,并取代了飞轮。




同时,ISG会比BSG更好地为发动机减负,ISG也比BSG有更好的协助发动机出力的能力。


ISG减少了皮带传动,可以将依靠发动机运行的部件都采用电子驱动,也就是可以将需要发动机带动的部件减掉,例如压缩机、真空助力泵、水泵等,这些都可以直接用电机来驱动,这样一来可以更好地减轻了发动机的负担,减少机械损失。而BSG则仍需要保留发动机皮带(或链条),并依靠发动机来带动一些相关附件,而且由于BSG电机是通过皮带与发动机相连,所以在协助发动机出力的能力也相对较弱。


当然,它们还有很重要的区别就是:ISG的成本相比BSG要高出不少。




所以一般车企都会根据成本、需求等因素,在不同车型上采用不同的48V混动结构。就像奔驰也同时开发了两种48V混动形式,在奔驰的不同引擎上的48V会有所不同,例如直列六缸3.0T的M256发动机采用的是ISG电机,而代号为M264的2.0T四缸汽油机则是采用的BSG电机。

 

不如我们来聊聊更引人瞩目的搭载了48V混动的直列六缸发动机M256吧。




这台3.0T不仅是在六缸虎头奔退出后,奔驰再次推出的第一款直列六缸发动机,它还是第一台搭载了48V轻混动系统(ISG电机)的奔驰发动机,目前搭载在奔驰S450、S500等车型上。




ISG的好处是可以让车辆在启动的时候,依靠电机来单独驱动车辆低速行驶,也可以在发动机工作时一同输出动力。据官方数据称:电机瞬间可增加10-15kW的输出功率,其最大功率可以达到16kW,扭矩也可达到250Nm。


而且动能回收可将80%减速能量转化为电能为电池充电。另外在车辆滑行时,当电池电量允许的情况下,发动机会停止喷油,让车辆利用惯性滑行,并通过电池电量来为用电设备供电等等。




48V所能做到的其实比我们想象中要多很多,它优化了一些非常细节方面的东西,但是起到的效果却可能是我们一下子想不到的。如果用“大启停”这个词来概括48V的作用的话,我觉得还是对它太不公平了。




因为还有非常重要的点是,由于48V混动系统的搭载,非常多的很不错的技术终于能搭载上新车上了。例如M256使用了ebooster电子增压器,增压器在怠速阶段就能有增压效果,而且可以在0.3秒内达到70000rpm,最大转速可达72000rpm。很好消除了涡轮迟滞的问题,提高发动机的低扭响应,为发动机提供线性的动力输出。




在48V的加持下,奔驰这款全新的直列六缸发动机在性能的表现也是没有槽点的,新3.0T发动机最大功率408Ps,最大扭矩500N·m,已经不输给之前的4.0T V8发动机。非常重要的是,新发动机在节能减排方面也获得较大的提升。




另外得益于48V的加入,搭载了M256的GLE拥有一个非常有意思的技术——E-ABC,全称名为:e-active body control。




这个技术是从奔驰S级上的ABC主动悬挂控制系统(全称:active body control)延续而来,但是采用了电控后的ABC有了更多的花样。


这个技术的画风可以是这样:





还可以是这样:



通过这个技术的搭载不仅实现了以前奔驰S级上的一些功能,让车辆可以根据路面情况调节悬挂特性,提升舒适性,还可以通过灵活地调节倾角和快速上下运动来提升动态特性和越野脱困。




说到这里了,就顺便介绍一下E-ABC的新功能:


摇摆模式:例如如果GLE在沙丘中陷入困境,悬架会通过快速上下运动,从而增加和降低轮胎的地面压力并提高牵引力,以此实现脱困。


单车轮驱动:单个车轮驱动是越野驾驶的另一个新功能。选择越野模式后,可以通过多媒体显示屏的触摸屏单独调整每个车轮的弹簧高度,从而改善车辆在崎岖地形上的越野姿态。


装载/卸载时车尾下降:当按下行李箱开启时,车尾会下降到一个比较低的高度(前轴高度不变)。这使得我们可以更方便地放东西和拿东西。




GLE自带蹦迪特效这个话题在前不久火过一把,毕竟这么一台可自嗨,又可以带着你嗨的车,谁不想拥有一台呢!

 

奔驰搭载48V也有接近两年时间了,自从有了48V系统后,奔驰如鱼得水般把这些新技术一一搭载上了新车,按这个节奏来看,往后的一段时间内,我们可能会看到更多的“黑科技”搭载到奔驰的新车上,拭目以待吧。


关键字:奔驰  48V  轻混系统

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.groupepopcorn.com/qcdz/ic465961.html
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