增程式技术简单销量又好,为什么传统大厂都不跟进?

波波看汽车 2024-05-11 01:29:00

先说结论,在传统厂商眼中,做一套增程系统不难,但要做出一套体积合适、功率强劲、能效优异的增程系统,却并非易事。

我们从用户选择增程背后的逻辑开始讲起。

增程之于用户体验,最大的甜点在于没有续航焦虑,最大的痛点则在于部分工况下的能耗偏高,及亏电状态下的动力骤减。

所以从这个角度看,如何优化用户在使用增程时的痛点,就是开发增程的核心课题。

那么解决增程的痛点,无非也就是从电池的放电倍率、电机的迭代、电控的优化和增程器效率提升这四个方向入手。

前三者在过去的几年间,是增程式新能源车型的开发主流思路,目标是确定增程推广的可行性,新势力们跑完了相对简单的前半程。

换句话讲,电池电机电控技术,在整个行业大跃迁的时代大背景下,已然相对成熟,而对于增程器本身的优化,因为受限于新势力对发动机技术的积淀,进程很慢。

增程系统优化后半程的接力棒,应当轮到有发动机技术底蕴的传统车企了。

在燃油车主导市场的时代,我们就能发现,发动机的水准就是区分厂商之间产品水准的最重要衡量指标。有没有可能,当前市面上的主流增程产品,用的增程器,在传统厂商眼中,并不是最合适的增程器(因为它本身就不是一台增程专用发动机)。

增程专用发动机的开发难度和投入,不亚于传统油车发动机的开发。它必须系统性考量各项指标的平衡,以及用户使用场景的体验,进而进行深度研发。

如何进行深度研发?我给大家几个关键参数作为参考:

①长冲程短缸径设计

传统的内燃机一般冲程缸径比在0.8-1.2,市场上普遍的在1.1左右。排量一定的情况下,做短冲程可以做高转,功率可以拉高,但能效会降低,F1发动机就是短冲程设计;反之牺牲一定功率可以换来能效的提升,因为电驱可以一定程度弥补功率的不足,因此主流的混动专用发动机都在做长冲程。

增程专用内燃机的方向在往超长冲程去走,较长的冲程会使油气混合物在气缸内停留的时间更长,有利于油气混合物更完全的燃烧,同时做功行程更长,进而能提升燃烧效率,提升内燃机的热效率。当然长冲程的难度也不少,比如拉长了活塞和缸壁的摩擦,增加了内摩擦,需要平衡摩擦带来的损失。

②缸壁低摩擦设计

所以怎么做气缸内壁的低摩擦设计呢?大体思路可以从两个方面切入设计,一个是缸壁和活塞本身的涂层,一个是摩擦时候的机油润滑控制。

缸壁和活塞的涂层很好理解,就是通过改变缸筒内壁和活塞环上的微观结构,优化机油的留存量,减小活塞的运动阻力,进而降低摩擦提升效率。举个通俗的例子,婴儿的皮肤就是因为胶原蛋白含量高,微观结构上就和成年人差别很大,所以摸起来更为细腻紧致。

机油润滑控制是对不同工况下的活塞进行冷却调节。高负荷工况下,活塞温度较高,冷却喷嘴会加大机油喷射对活塞进行强制冷却,降低爆震倾向同时确保低摩擦;在高效工况下,活塞温度低,冷却需求较低,因此机油润滑控制也不需要大功率运作。

③高压直喷+高能点火

为什么一定要做高压直喷?我们把高压直喷理解为花洒,花洒的压力越大,喷出的水珠就越细密,类比一下,喷油嘴的压力大,那么喷出的汽油颗粒就会更小,单次喷出的汽油颗粒就越多,和空气的接触表面积就会增大,那么燃烧就可以更为充分。。

高压直喷要发挥出最好的效果,就应该再匹配上高能点火,点火系统能量越高,单位时间能实现的燃烧就越充分,对能效和动力都有帮助。

满足以上三点,只是“增程专用发动机”的冰山一角,但即便如此,要实现上述的水准依然有极高的门槛。

当然,增程的深度优化并不仅限于增程器的优化,三电系统依然在小步快跑的迭代中,只是大厂,对于增程器本身的理解会更深,在这一块,能发挥的优势更大。

至此我们可以预见到,其实不少大厂都有增程的规划,大厂的增程,或将对当下的增程有新一轮的革新,大家可以拭目以待。

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