相较于三缸发动机的NVH,双缸增程器能否有更多的优势?

文章来源:汽车动力总成 发布时间:2019-12-18
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在对全球的新能源市场以及技术做了大量的系统性调研和分析后,OBRIST Powertrain最终认为,混合动力技术在未来还会拥有很长的生命周期。所以,OBRIST Powertrain将目光转向了增程混动领域,随着近几年对其不断地研究,OBRISTPowertrain已经在增程混动领域有了一定的核心基础,所谓的核心基础就是:增程器、锂电池以及相应的控制软件。

对于增程式混动系统,因为理想ONE的上市,想必大家都不会陌生。但我们今天聊的不是理想ONE(之前的文章已经讲解过了),而是一台1.0L排量的双缸发动机增程式混动系统。虽然同为“增程式”,但在结构优势上,这台1.0L双缸发动机已经胜于理想ONE的那台1.2T三缸发动机。可见实力不容忽视,那来自奥地利OBRIST Powertrain口中所谓的无振动发动机和混动系统到底是何方神圣呢?今天就让我们带着3个问题来读懂它。

1、OBRIST Powertrain是什么?

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OBRIST Powertrain是来自奥地利的一家科技公司,成立于2011年,OBRIST Powertrain起源于1996年成立的OBRIST Engineering。OBRIST Powertrain专注于研发混合动力系统以及纯电动汽车的核心部件。在热管理技术上的本领也是杠杠的,可能公司名字对大家来说不是那么的熟悉,但说起奔驰、宝马、特斯拉,大家可能会对这家公司有不一样的看法。

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对!奔驰、宝马、特斯拉都是OBRIST的“常客”。特斯拉所有车型上的压缩机技术都来自于OBRIST,宝马的新能源车型i8、i3的压缩机技术都是由OBRIST提供的,OBRIST研发出的世界上首个二氧化碳压缩机就搭载在了奔驰S级的Coupe车型上。

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但OBRIST Powertrain不止服务于这三家车企,奥迪、保时捷、通用、吉利等等也同样是其服务对象。可见OBRIST在汽车技术方面的实力确实是不容小觑。

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在对全球的新能源市场以及技术做了大量的系统性调研和分析后,OBRIST Powertrain最终认为,混合动力技术在未来还会拥有很长的生命周期。所以,OBRIST Powertrain将目光转向了增程混动领域,随着近几年对其不断地研究,OBRISTPowertrain已经在增程混动领域有了一定的核心基础,所谓的核心基础就是:增程器、锂电池以及相应的控制软件。

2、用无振动发动机作为增程器?

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OBRIST Powertrain在谈论增程技术时,对理想ONE表示了十分的认可,同时也十分佩服理想ONE在国内增程混动领域所做出的勇气,不过OBRIST Powertrain认为在增程器方面,他们研发的双缸发动机相较于NVH不太容易控制的三缸发动机(理想ONE的1.2T三缸发动机)来说,会有更多的优势。

确实,由于三缸发动机的特性,活塞运动中产生的惯量是无法抵消的,当活塞每上下运动一次,就会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数有关。

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这里讲一下当发动机的振动频率和转速频率相同的时候称为一阶振动, 同理,二阶、三阶、四阶振动就是频率是发动机转速2倍、3倍、4倍的振动。

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。但目前传统的两缸发动机虽是偶数气缸数,但也存在着点火共振的情况,很容易产生振动,市面上大多数摩托车使用的是双缸发动机。

双缸发动机的曲轴有两种不同的布局:同步和异步。一般情况下,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。同步双缸因为其做功较为均匀且产生的扭振较小。所以运用的比较多。

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通过对多种布局的对比,OBRIST Powertrain研发出了对旋转双曲轴两缸发动机,说是一台发动机,其实也就是一台增程器,OBRIST Powertrain工程师通过研究发现,采用对旋转双曲轴的构造可以达到重量平衡的最优化以及更好的克服振动。

这台增程器排量为1.0L,最大54马力,从结构图中我们可以看出:增程器中两个曲轴是对向旋转的,采用单气门形式的配气结构,配合上进气歧管喷射的燃油喷射方式,很大程度上降低了NO及颗粒物排放等问题。

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曲轴旋转通过静音链条的方式直接将动力传递给左右两侧的发电机,这种方法提高了传动效率,也使得发电机在工作的时候几乎不产生振动。这套系统同时包含了逆变器、油箱,这种集成化的设计大大减少了整个系统的体积和重量(整套系统重量95kg)。

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OBRIST Powertrain的这台增程器有基本版以及高性能版两个版本。高性能版就是在基本版的基础上通过增加逆变器和涡轮增压器,使得输出功率得以提升。

3、OBRIST Powertrain的电池包技术怎么样?

何为电池包技术?

电池包是保障电池功能性的重要技术,一般由蓄电池模块或单体电池以及相应的电子元件组成,蓄电池包装载在一个有电子和热控制的箱体内,包括电池的管理及热管理系统,它们之间能相互作用,保护电池有效正常运转。

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在热管理和封装技术方面,OBRIST Powertrain有着先天的技术性优势。首先就是在电池温控的精确度方面,OBRIST Powertrain的工程师坦言可以做到对Pack中的每个部分的电芯温度进行具体度数的控制,从而保证不会出现电池局部过热或者整体温度过高的情况出现。

OBRIST Powertrain的电池包支持18650和21700的电芯,目前供应商为LG。电芯组周围由两片钢板进行包裹,中间有一片钢板分隔开,整个电芯组由100串16并进行配置(用3000mAh的18650电池),在通过激光焊接工艺对其进行封装,然后再加装绝缘材料、云母板以及集成的电池管理系统等。

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OBRIST Powertrain的电池包支持18650和21700的电芯,目前供应商为LG。电芯组周围由两片钢板进行包裹,中间有一片钢板分隔开,整个电芯组由100串16并进行配置(用3000mAh的18650电池),在通过激光焊接工艺对其进行封装,然后再加装绝缘材料、云母板以及集成的电池管理系统等。

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最后通过抽真空产生负压的方式将里面的电池模组进行固定,在完成了所以的硬件安装之后,最终还会包裹一层外壳,这层外壳内部设计空气管道或者冷媒通道,以此构建整个散热系统。

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通过以上的三个问题,我想大家已经对OBRIST Powertrain的无振动发动机和混动系统有了一定的了解,可见OBRIST Powertrain对自家的增程式混动系统可谓是信心满满,虽然在欧洲已经改装了多台使用自家系统的工程车用为实验,且已经取得了颇为不错的成绩,但OBRIST Powertrain的技术能否获得车企的亲眛,我相信还有一段路要走。

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