【技术贴】混动车明明只是用油发电,为什么还能省油?(油电混动为什么省油什么原理)
和插电混动(PHEV)相比,油电混动(HEV)的电池容量很小,也不支持外接充电。烧油发电再用电驱动车辆,看着像脱裤子放P,但为啥还是远比燃油车省油?今天我作为资深混动车主和大家分享一下我的理解。
削峰填谷,保证发动机长时间处于高效工况发动机在不同工况的热效率差别很大,通常只在中低转速且中高扭矩(负荷)时表现最好,比如中高速巡航,发动机的工况就可以落在下图橙色圈子范围里,热效率最高堵车走走停停,属于低负荷、极低转速工况,也就是下图左下角,热效率极低。
在混动车上,发动机转速和扭矩可以通过电机随意调节,不受油门深度和车速的限制,让发动机始终工作在最高效的工况。
比如本田iMMD混动的2.0L发动机,高热效率平台在转速1500-3000rpm,扭矩105-135Nm(对应的功率范围是17-39kW),其中2000rpm、120Nm时(对应输出功率是25kW)热效率最高。
就算你的需求功率一会儿是10kW,一会儿是50kW,发动机也可以只把输出功率保持在17-39kW,甚至可以固定在25kW),过剩或不足的动力由电池多退少补,反正它保证输出端给够你10kW或50kW就行了。
但燃油车的变速箱只能调转速(还得受车速牵制),扭矩则完全由司机的右脚调节,局限性比较大综合路况上,混动发动机平均热效率高,用更少的油就能输出和燃油车等量的有效功
另外,混动车用油发电的动力路径发动机带动发电机发出来的电可以直接供驱动电机使用,而不必先在电池里打一个滚再输出在中低速工况下,发动机→发电机→电动机的传动效率损耗远小于发动机以窝工方式直接驱动车轮的热损耗,所以动力路径看起来绕了,但综合下来还是省不少。
只是在中高速巡航这种本来就是燃油车有优势的路况下,用油发电才不如发动机直驱效率更高增程式混动高速不省油,就是因为发动机的动力不能直接输出到车轮
发动机热效率高混动车一般配备专用的、以自然吸气为主全域米勒循环发动机,和同排量奥托循环发动机比,热效率很高,本田和丰田的混动发动机能达到40%-41%,长城DHT和比亚迪DMi能达到43%当然这种发动机为此也牺牲了动力性,如果直接用在纯燃油车上,极限动力性和低扭表现差,节油效果因为小马拉大车也很有限。
但在混动车上,动力的短板可以靠电池和电机来弥补,正常开不仅提速不会拉垮,反而在电机的加持下油门响应更快
电机效率高,可“零启”电动机不需要怠速,0转速就有大扭矩,可以让发动机在停车和起步阶段直接停机休息,从源头跳过燃油动力系统效率最差的两个工况。
动能回收减少刹车能量浪费传统燃油车,汽油化学能—车轮动能的传递路线不可逆,每一脚刹车都相当于把燃油产生的动能转化成刹车片和刹车盘摩擦的热能浪费了但是电能—车轮的能量传输可以双向转化减速、下坡过程电动机可以充当发电机,消耗动能转化成电能充入电池,减少了能量浪费和刹车磨损。
电池容量越大,实时电量越低时,动能回收的能力就越强
这几个原理体现在车主身上的效果就是,用油发电再驱动的雅阁混动跑综合路况,平均油耗4.8升/百公里而发动机直接驱动的速腾1.5T主跑高速,平均油耗也要5.6升/百公里,省了14%此外,混动车的平顺性、油门线性和动力响应完胜燃油车,这可不是“省油不省钱”这种粗浅认知能理解的。