节油开发——48V轻度混合动力成为燃油车标配

文章来源:汽车与新动力 点击数:9 发布时间:2018-01-09
节油开发——48V轻度混合动力成为燃油车标配
节油开发——48V轻度混合动力成为燃油车标配

48V轻度混动系统 

48V轻度混动系统除了能够让所有的汽车、卡车和公共汽车来满足即将到来的法规之外,还对新部件如电动增压器,水泵,空调等进行了逐步的改进, 提升了发动机加速时的性能表现,它可以帮助实现近乎零噪声电动力起动和优化改善的驾驶感受,从而以不到一半的成本超越强混合动力汽车中的功能特性。

随着汽车市场对混合动力系统需求的增长,全球驱动系统市场需求结构将会发生重大变化。世界各地的汽车制造商必须要扩大内燃机和电动机的产品开发。为此,很多汽车厂商找寻与顶尖供应商的合作,帮助降低混合动力车中发动机的燃油消耗。博格华纳作为一种清洁高效的燃烧、混合动力和电动汽车技术解决方案的领导者,其利用全面的技术知识,可以提供混合动力结构和先进的48V技术开发解决方案。

与传统的高压电源相比,配备48V电源系统的车辆具备了众多优势。其中成本效益最为显著——在常规高压电力供应的30%的成本中,轻度混动提供了高达70%的燃料效率和排放效益。因为汽车制造商可以在不同的应用和架构中使用相同类型的48V电机/发电机组,这种规模经济使成本效益占据了一大优势。

2 博格华纳技术体系

博格华纳的技术范围广泛,包括其创新的自动起停系统,如集成带交流发电机启动器(iBAS)、高性能的充电系统,如电动增压压缩机、还有先进的双轴混合动力模块等。目前已经利用了这些电力系统,供应用于P2型混合动力模块中。配备有整合模块的电力电子的交流发电机中的iBAS除了提供快速和安静的发动机起动,其混动的配置功能则大大提高了燃油经济性。配备iBAS的电动机高效地产生能量,增加扭矩,促进再生制动。

为了使涡轮增压达到更好的水平,博格华纳开发了48V 电动增压压气机。它独立于废气流,通过电机驱动压气机涡轮,能够提供出色的发动机低速扭矩和瞬时加速。作为精简开发的推动者,博格华纳的48V先进系统提高5% ~10%的燃油经济性。此外,保留的大尺寸的传统涡轮增压器可以用于提高发动机转速的功率和效率。由于其先进的系统功能,eBooster的创新技术充分利用了48V电源,其可用电力足以减少内燃机在低车速、低工作效率范围内的使用频率,提高了性能和燃油效率。博格华纳目前正在开发1个P2离轴混合动力模块,将于2021年投入量产,未来将运用到各种混合动力车型当中去。eBooster包括再生制动、升压和纯电动驱动功能。通过采用离轴链传动电机,这种在发动机和传动之间定位的创新技术,与传统的轴向模块相比,减少了安装空间,而且对整个传动系统长度的影响很小。

除了这些先进的48V解决方案之外,博格华纳还广泛地开发了能够从废气流动中获得气流能量回收的新技术。eTurbo是一种电动涡轮增压器,允许电能双向流动。这意味着该系统能够使用它的电机给轴增加动力(在低速时提高扭矩),或者从排气气流中产生能量。另一方面,涡轮增效发电机利用涡轮发电机有效地从废气流动中产生能量,对发动机运行和车辆包装的影响最小。另外还利用朗肯循环(ORC)废热回收系统,通过热力发动机从车辆的废气中回收热能。ORC可以利用再生能源帮助发动机提高燃油经济性。

博格华纳利用自身的产品开发经验,在汽车的众多领域内推动了电气化的发展。在与汽车制造商的密切合作下,开发了一系列48V混合架构的附加解决方案。其中包括48V 电子风扇 (eFan),电动传动系统的单向离合器(OWC),电动后驱动模块(eRDM)和电动全轮驱动(eAWD)。48V eFan的开发是根据SUV和商用车辆的需求调整性能,并快速响应发动机的冷却需求,即使在较差的工作环境下,也能提供优越的气流和冷却性能。结合先进的电机设计、轻量级的模块化封装、精确的温度控制和安静的操作,通过出色的风扇速度响应,48V电子风扇气流技术有效地节省了能源和有助于提高燃料效率。

由于动力系统结构越来越复杂, OWC代替了发动机的断开离合器。在改进离合器控制、并节省安装空间的同时,它也支持各种混合动力驱动的功能,如电力驱动、增压、负荷点漂移、滑行、制动再生和恢复。在提高驾驶特性和安全性的技术方面,为P3型混合动力系统制造的eRDM,结合了电动扭矩矢量和全功能机械全轮驱动。博格华纳的48V eAWD系统通过一个电动马达和一个两速变速箱驱动后轴,将全轮驱动的牵引和稳定性最终结合成高度紧凑的模块安装中。

3 潜力无限

48V eAWD预计在2020年以后进入量产阶段,与传统的AWD解决方案相比,该系统可以减少9%的油耗。除此之外,全球众多一级供应商认识到目前早期阶段48V电力系统在未来的巨大潜力,因此正在积极开发旨在充分利用其技术特性,提高发动机的性能、稳定性、牵引和燃油经济性的创新技术。