越來越多的新車上都搭載了48V輕混系統(tǒng)？

48V輕混其實(shí)是針對360V強(qiáng)混來說的，新車型/豪車搭載輕混系統(tǒng)主要目的就是為了節(jié)能減排，應(yīng)對日益苛刻的燃油消耗限值。

《乘用車燃料消耗量限值》和《乘用車燃料消耗量評價(jià)方法 及指標(biāo)》。這兩項(xiàng)國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)要求，從2016年開始，直至2020年，所有企業(yè)生產(chǎn)的乘用車平均油耗必須降至5.0升/100公里。

而在內(nèi)燃機(jī)技術(shù)高度發(fā)展的今天，熱效率提升非常困難，從內(nèi)燃機(jī)身上要油耗是很困難的，油耗能降低2-4%都可以說是非常大的進(jìn)步。因此部分車企會發(fā)展三缸機(jī)、48V輕混系統(tǒng)等。而48V輕混系統(tǒng)降低油耗是立竿見影的，理論上油耗可以降低10%-20。但實(shí)際使用中還受到其他因素的影響，奧迪采用了48V輕混系統(tǒng)后，宣稱百公里油耗降低0.7升。可能家用車對百公里降低0.7L的油耗不敏感，但是對于生產(chǎn)汽車的企業(yè)來講則是有利的，可以降低旗下乘用車的平均油耗，這也是各個(gè)車企造電動汽車的一個(gè)原因之一。

主機(jī)廠采用輕混系統(tǒng)可以降低平均油耗，滿足國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。對于消費(fèi)者來講48V輕混的存在只是增加了汽車的復(fù)雜性而已，畢竟與強(qiáng)混比起來油耗差異不是那么明顯。尤其是部分企業(yè)，為了降低油耗/排放，采用三缸發(fā)動機(jī)＋48V輕混系統(tǒng)。三缸機(jī)阻力小，效率高可以降低油耗、輕混系統(tǒng)也可以降低油耗，關(guān)鍵時(shí)候還能提升發(fā)動機(jī)的動力，扭矩可以增加35Nm左右，一定程度上可以彌補(bǔ)三缸機(jī)的種種不足。

但是三缸機(jī)＋輕混所取得成績是不會超過或達(dá)到4缸機(jī)強(qiáng)混(油電混動）車型的，油耗/排放都不如強(qiáng)混，唯一的好處是輕混成本低。而對于沒有能力開發(fā)強(qiáng)混系統(tǒng)的主機(jī)廠，用輕混是最好的選擇。沒有技術(shù)壁壘，沒有門檻，對成型的汽車改動不大。

什么是48V輕混？

其實(shí)就是一套采用48V電源供電的動力系統(tǒng)。提高電器工作電壓后，同樣的功率下電流可以大幅度降低，或者同樣電流下功率增加。生活中的高壓輸電就是利用了高壓輸電電損低的原理做到的。因此提高供電電壓后可以使用更高功率的電子設(shè)備。

那為什么選擇48V電壓為工作標(biāo)準(zhǔn)呢？高一點(diǎn)不行嗎？

理論上電子設(shè)備工作電壓越高，則功率可以做的更大，例如油電混動系統(tǒng)的電機(jī)最大功率可以做到135kw，這就對電壓要求很高，因此采用360V供電。但是輕混系統(tǒng)考慮的比較多，首先成本是必須要控制的、其次輕混電機(jī)功率小不需要高壓供電，博世輕混電機(jī)功率10kw左右。而從安全角度來講，直流60V以下是安全電壓。48V電池組充電電壓也不會高過60V，而60V以下的線路對線材耐壓絕緣要求不高、成本可以降低。要知道強(qiáng)混系統(tǒng)工作電壓為360V，線路耐壓絕緣都有一定的要求，成本也會高一些。因此48V電壓被大多數(shù)輕混方案所選用。

輕混是怎么節(jié)油的？

內(nèi)燃機(jī)燃油消耗量與負(fù)載大小有直接關(guān)系，能量守恒。因此傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)在降低油耗上已經(jīng)傷透了腦筋，努力降低各種元器件的能耗。例如采用可變排量的機(jī)油泵、可變排量空調(diào)壓縮機(jī)、電子水泵等、方向電子助力系統(tǒng)等。但是這些能摳的地方都摳的差不多了，想要進(jìn)一步降低油耗就要從發(fā)動機(jī)外部想辦法。加裝電機(jī)是一個(gè)最好的選擇，與強(qiáng)混系統(tǒng)是一個(gè)原理。發(fā)動機(jī)外部加裝電機(jī)，電機(jī)工作時(shí)發(fā)動機(jī)就會省力一些，省力自然也就降低了油耗。但是由于電機(jī)功率過小并不能單獨(dú)驅(qū)動車輛行駛，因此油耗降低幅度小。除了加裝電機(jī)降低油耗外，汽車還可以采用電子器件代替機(jī)械器件。例如水泵，采用電子水泵能降低發(fā)動機(jī)負(fù)載，采用電子渦輪可以提高發(fā)動機(jī)響應(yīng)速度，增壓不受轉(zhuǎn)速影響。采用電動壓縮機(jī)也可以降低發(fā)動機(jī)負(fù)荷，奧迪還采用了電子防側(cè)傾系統(tǒng)……總之采用電子設(shè)備代替發(fā)動機(jī)直接傳動的機(jī)械設(shè)備可以降低發(fā)動機(jī)負(fù)荷，也就降低了油耗。

電子設(shè)備可以降低油耗，那么電是從哪里來的？

能量守恒，電并不是憑空而來也不是用之不盡的。輕混系統(tǒng)電能來源是BSG電機(jī)，這個(gè)電機(jī)也叫作啟發(fā)一體電機(jī)。永磁電機(jī)是可逆的，也就是說接通電源就變成了電動機(jī)。外接能量驅(qū)動電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)電動機(jī)就變成了發(fā)電機(jī)。輕混電能主要來自動能回收，例如剎車減速時(shí)，電機(jī)會進(jìn)入發(fā)電模式利用電機(jī)的阻力來降低車速。10kw的電機(jī)發(fā)電模式下發(fā)電功率可以達(dá)到11kw。而平時(shí)發(fā)動機(jī)工作時(shí)，會有一定的富余功率/能量。在普通燃油車上，這部分能量是直接浪費(fèi)掉的。但是輕混系統(tǒng)富余功率可以被BSG電機(jī)吸收，發(fā)電后電能儲存在電池內(nèi)。

輕混系統(tǒng)電機(jī)是如何工作的？

因?yàn)殡姍C(jī)功率小，10kw左右，起步時(shí)是不能夠單獨(dú)驅(qū)動汽車的。但是起步時(shí)可以為發(fā)動機(jī)提供助力，如同有人幫你推車一樣，你就會省力。行駛中需要?jiǎng)恿r(shí)，電機(jī)也會工作，這就是輕混加速助力模式。當(dāng)車速提升進(jìn)入巡航模式時(shí)，收油門的時(shí)候發(fā)動機(jī)斷油。車輛處在滑行狀態(tài)，所需功率比較小，BSG電機(jī)開始工作，驅(qū)動發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)使車輛滑行的更遠(yuǎn)一些。這就是輕混的扭矩輔助模式。除此之外BSG電機(jī)還有車輛舒適性的作用，自啟停的時(shí)候啟動機(jī)退位，由BSG電機(jī)負(fù)責(zé)啟動車輛。BSG電機(jī)功率雖然不高，但是要比啟動機(jī)功率高上幾倍，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速可以拉的更高，因此車輛啟動時(shí)發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)更平穩(wěn)。但是由于采用皮帶傳動，冷啟動時(shí)發(fā)動機(jī)依然需要啟動機(jī)啟動。

BSG電機(jī)在哪里？輕混系統(tǒng)比燃油車多了那些元件？

目前大多數(shù)輕混系統(tǒng)都是P0架構(gòu)，即電機(jī)在發(fā)動機(jī)前端。在原來發(fā)電機(jī)的位置上，與發(fā)動機(jī)之間采用皮帶傳動。這樣的架構(gòu)比較簡單實(shí)用，對整車設(shè)計(jì)改動比較小，布局更容易。成本只增加4000元左右，可以降低8-12%的油耗，是目前大多數(shù)零部件供應(yīng)商廣泛采用的方案。大陸與舍弗勒正在研發(fā)P2架構(gòu)的輕混系統(tǒng)，而P0＋P3的架構(gòu)也在研發(fā)中。。輕混系統(tǒng)比燃油車多了BSG電機(jī)、48V/12V變換器、48V電池等。原車的12V供電系統(tǒng)保持不變，電瓶充電也是由48V/12V變換器完成，把48V降壓到14V為電池充電。而且變換器工作方式是可逆的，既可以降壓為12V供電，12V也可以升壓為48V電器供電。輕混系統(tǒng)對對于沒有強(qiáng)混系統(tǒng)的主機(jī)廠來說，是一套高性價(jià)比方案、可以快速解決能耗問題，這就是眾多汽車爭相采用的原因。