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科普:增程式真的落后?发动机热效率短板解决后,还买什么插混?

从定义上看,增程车实际上也属于插电混动车的一种,按照我国的政策,只要是纯电续航里程超过50公里的车型,就可以上绿牌,而这50公里纯电续航的电能自然是来自充电桩充电。

增程和插混的区别

从设计思路角度来看,插电混动更像是工程师思维模式研发的产品,工作模式插混更复杂、更全面,但是对于用户来说,多模式并不意味着能够在各种用户场景下,能够有效的发挥出来。相对而言,增城车型则更像是产品经理思维模式下研发的产品,只有串联模式,目的就是短途用电,长途用油,解决里程焦虑。

增程实际上可以看作是0挡位的插混

这个0️⃣挡位可以看做是没有高速直驱功能,插混之所以费力的采用直驱模式,主要考虑了两个原因素:

  1. 电机驱动在高速时效率要低一些。
  2. 增程模式一直是用油发电,油电转换存在损耗。

插混是带有一个到三个档位的混动

为了解决增程式的两个问题,传统车企大都研发了插混专用变速箱,从结构上带有一个高速直驱模式,结构上随着档位数的增加更加复杂。比亚迪的DMI是一个单档多片离合器,时速大于70km/h以后,多片离合器结合,发动机动力通过离合器齿轮输出到半轴驱动汽车。

而其它的车企在单档的基础上,研发了两档DHT或者利用行星齿轮组实现三档,目的是扩大直驱范围,减少能量转换降低油耗。但是增加挡位也意味着增加一级齿轮,理论上会降低传递效率,因此,实际上插混变速箱的档位并不是越多越好,档位越多,复杂度就会增加,维护保养也要更麻烦。

因此,网传某车企已经决定放弃3了挡DHT也并不是空穴来风。而很多传统车企比如吉利奇瑞长安东风甚至比亚迪也已经推出了增程车型。

插混车型的优点:

  • 发动机和电机协同驱动,理论上动力表现更好

插混车型的一大特色就是多了并联工况,并联时,电池放电驱动电机,发动机运转直驱车辆,因此,插混车的性能可以做到比较优秀,比如比亚迪、长城等性能车型都可以逼进5秒大关,特别是120km/h的再加速能力,表现更好。

  • 高速直驱、低速串联,各种模式更加齐全

插混拥有更加完善的模式,纯电、串联、并联等,这些模式在行驶时可以更好的适应各种工况。在电机的辅助下,油耗表现也会比较低。

  • 理论上纯高速行驶油耗比增程相对较低,实际受车速变化和路况影响

插混车型目前普遍匹配的是1.5T或者2.0T涡轮增压发动机,理论最高传输效率95%左右。在纯120km/h高速直驱行驶时,由于车重因素,纯油驱动油耗比同排量燃油车略高。而增程车型由于需要燃油发电驱动电机,目前油电转换效率可以达到91%左右。

但是,由于和车速没有硬耦合关系,发动机可以始终平稳运转在最佳热效率转速区间。而插混在直驱时发动机经由变速箱和车轮存在硬耦合,车速变化时需要控制喷油嘴多喷油维持转速,因此实际上的油耗也并没有太大差距。有兴趣的朋友可以看看​的双车耐久测试,44000公里同工况测试,领克09emp远航版的油耗等综合费用表现竟然比不上理想L8。看来理论和现实还是有差距。

插混车型的缺点:

  • 结构更复杂,需要考虑保养

相对而言,插混变速箱随着挡位的增多,结构更加复杂,保养维护也需要特别考虑。

  • 大部分国产插混在直驱模式下只能实现前驱

我国目前自主研发的插混车型大都是横置发动机布局,发动机和变速箱并排放置,发动机动力经过变速箱直接进入半轴,也就是说在直驱模式下 ,只能实现前驱。当然,这里所说的插混只限于国产的车型,很多合资车油改电的插混,为了适应政策的车型不在本文讨论范围之列。

  • 重量更大,这部分重量会影响操控,日常纯电驱动能耗

插混车型的发动机舱不进有发动机还有变速箱、发电机、电机。这些都集中在前舱,这就导致很多插混车型的操控性比较差,存在转向不足和转向推头现象。

  • 大部分插混电池较小,设计时趋向于油电混合驱动,以降低油耗

由于前舱的集成度太高,重量太大,因此,绝大部分的插混车型电池容量相对比较小,在日常行驶中,插混车型也更趋向于混合模式行驶。纯电续航里程有限。

再说说增程的优点:

  • 结构相对简单,重量较轻

增程车型依靠电机驱动,没有变速箱,结构上相对更简单,理论上可靠性更好。中量较轻,也代表着日常行驶的能耗较低。

  • 全程电驱动,瞬间动力响应更快

增城车型实际上是电车,因此,其动力表现更像电车的特色,中低速加速迅猛,高速加速相对差一些,动力响应比较快。

  • 动力响应迅猛,对于智能驾驶更加友好

相对来说,电机的瞬间响应时间只有几毫秒,这对于智能驾驶来说,拥有着更短的反应链,更加友好。

  • 电池相对较大,纯电续航里程较长

相对而言,增程车型的电池容量普遍要比同级别的插混车型略大一些,理论上拥有更长的纯电续航力,在适应用户日常行驶工况方面,更加游刃有余。

增程的缺点:

  • 驾驶模式较少,只有纯电优先、燃油优先、智能混动等几种模式。

增程车型的驾驶模式只有三种,驱动模式只有一个串联,相对来说,灵活性稍差。

  • 受限于电机特性,高速再加速能力相对较弱。

电机在转速达到一定以后,为了提升功率,只能够靠增加电流的方式,这种情况下导致增程车型时速超过120公里的耗电量急剧增加。

  • 在亏电模式下,加速能力有所下降

由于电池的特性,低电量时放电功率和放电电流都有所下降,这就会影响增程车型的加速能力。

增程车目前需要解决的问题:

  • 发动机热效率有待提升

增程车型目前大部分都是新势力车企所采用,新势力车企对于发动机的技术储备特别是发动机热效率方面一直是弱项,目前,华为广泛参与设计的问界采用的是东风小康发动机,目前的最高热效率可以达到41%。理想L系列目前采用的新晨动力的发动机热效率也只有40.5%,油电转化效率目前可以达到一升油发3.1度左右。而对于传统车企的长安、吉利,其发动机的最高热效率可以达到45%以上。理论上,一升油可以发3.6度电。这将极大降低增程车型的能耗。

  • 设计思路有待改进,应该增加纯电续航里程减小燃油续航里程

之所以增程车型和插混存在着竞争关系,主要还是目前车企在考虑成本的前提下,对于增程车型电池容量配比的相对较小,纯电续航里程最大也就只有200公里。长途行驶更多的还是要靠燃油。但是用户在实际使用过程中,更多的还是依靠纯电续航,根据前面所说,本质上增程车型实际上是电车,增城的目的是为了解决里程焦虑,设计思路应该是以电为主,以燃油为辅,因此,如果车企能够增加增程车型的电池容量,增加纯电续航里程,达到300公里以上,减小油箱容积,燃油只是进行应急,这样的话,更能够发挥增程作为电车的优势,对于插混车型的压力无疑会大大增加。

可以说解决了上述两个问题以后,由于插混车型本身存在着更多的缺点,再加上用户日常行驶时,更多的是以纯电模式行驶,插混的优点体现不出来。在销量上也就往往能够能够再向前一步。成本相对更低,更适应用户的需求,到那时候就真没有插混什么事了。

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