我在想,不靠充電,靠發動機發電充給電池,再通過電機帶動行車,多了一道工序為啥還能省電呢?


一輛燃油車如何能省油?

提高發動機的最佳效率。

可是現在這個最高效率頂多也就40%上下,不能再高了。而且實際使用中,發動機不可能一直工作在最高效率工況。

那麼,如何才能讓發動機絕大部分時候,工作在最佳效率工況呢?

HEV的設計思路就誕生了。

總體思路就是,用電機來代替發動機低效時段的工況,因為電機效率極高。那麼電機的動力從哪裡來?發動機高效工作時,把部分動力轉化為電能儲存到電池裡。

這樣,發動機就可以始終工作在最佳效率工況,自然也就省油了。

那麼,還有沒有別的思路?有。

既然電能和電機這麼好,幹嘛非得燒昂貴的燃油來發電呢?直接充電豈不是更省?

於是,PHEV的思路誕生了。

即兼顧了動力,又兼顧了節能省油。短途充電,長途用油。在有充電條件的長期使用下,PHEV比HEV更省油更節能更經濟。


這裡只針對兩田混動,其它混動沒有試過,不清楚。

先理解一下油耗,通常油耗的計算方式是,用掉的油的升數除以公里數。

分子是用掉的油的升數,分母是行駛的公里數(百公里數)

混動相對傳統內燃機汽車省油,主要是下面幾個情況

1.堵車停下來,這個時候大部分內燃機車的發動機是繼續運行的,而混動的發動機是不運行的。所以可以看到,這個時候油耗計算的分母是一樣的,但是分子,傳統內燃機車會隨著停下時間的增加而增加,而混動可以避免掉這部分油的消耗。

傳統內燃機車的一個應對方法是自動啟停,不過呢,好像口碑不太好。

2.減速/下坡。這個時候傳統內燃機車通常的方法是踩剎車,最終動能會以剎車片摩擦剎車盤的方式以熱能的形式消耗掉,而混動可以利用發電機來回收一部分動能,補充了電能。所以可以看到,油耗計算的分母基本沒有差別。分子,內燃機一邊繼續運行發動機一邊把動能消耗成熱能。而混動的發動機通常是關閉狀態,同時回收動能,積少成多的動能也是有幫助的。

減速/下坡的時候通常不建議關閉發動機,另外現在48V輕混有一些也是可以在減速/下坡的時候關閉發動機,原理和兩田混動類似

3.發動機效率。由於有電機來調節,混動的發動機可以絕大部分時間都保持在一個高效率工作區間,生成的能量如果有多餘也可以以充電的形式保存在電池裡。而傳統內燃機車,在低速工況的發動機有效效率是非常難看的。這應該是決定混動比傳統內燃機車省油的最重要原因。

可以簡單的認為油電混動本質上是將內燃機車發動機浪費的很多能量收集起來,加以利用,所以能夠做到低油耗。


因為你開車負載(所需功率)是不斷變化的,發動機帶不同負載效率不一樣,它更適合穩定的負載。

加入電機和電池,可以「削峯填谷」,減少甚至抹掉發動機的某些低效率工況,讓發動機始終在高效率區間工作。

再者,混動車減速的時候可以回收動能發電,也是一個方面。

換句話說,就是普通燃油車浪費了太多的「熱量」,混動車當然也浪費,但是浪費得少了很多。

所以你會發現,定速巡航的時候,普通燃油車和混動車油耗差距會變小。市區頻繁啟停的時候,差距會變大。

低速定速巡航的時候,混動車發動機可以間歇工作,要麼一邊驅動一邊發電屯著(高效率工作),要麼停機(用電機維持速度)。

至於高速定速巡航的時候為何油耗依然有差距,那主要是發動機效率的問題了。混動車一般會採用阿特金森/米勒循環,普通燃油車一般是奧託循環。當然,現在也有不少雙循環的普通燃油車了,巡航時切到阿特金森/米勒循環。


其實,你開車久了就會發現,所有車,跑起來都不是很費油,但實際情況是城市中,絕大部分車的長期平均時速都在20-30公里左右,你可能也覺得你的時速絕對不會這麼低,但卻是如此。因為我們把大把時間耗費在等紅燈,堵車,啟動,找車位上面了,而這些時候,你的車不走,也不熄火,說白了,就是純燒油。所以說,你的油車,基本一半油,都是在不走動和起步時候燒掉了,反而正常行駛使用的油不是很多。而以本田和豐田為主的混動車,背一個很小的電池包,基本就是純電行駛5公里,但她的主要作用就是把你發動機空閑時候和你剎車時的動能轉化為電力存起來,等到你起步時用於帶動車輛,這就大大節約了能耗,從而實現省油的目的。同時,有了這塊電池,她就能讓發動機一直工作在最佳工作區域,多出的動力發電,需要動力時她又通過電機輸出動力,從而實現互補,以達到節油的目的。這就是現在一些不插電混動車節油的原理。兩田的混動基本都是油耗5L左右,應該時目前最理想的乘用車方案,比現階段某些純電或插混的車理念要先進的多。


發動機在不同工況下熱效率是不一樣,比如低速行駛的時候,發動機效率就很低。混動思路是儘可能的讓發動機保持高效區域運行,將能量存儲到電池中,電池充滿後驅動汽車或與發動機一起驅動汽車。優秀的混動會採用效率很高的阿特金森自吸發動機,市面那種帶渦輪的混動基本上都是騙人的。但是阿特金森結構的發動機馬力一般不是很大,不過有電機幫忙,馬力就不是問題了…

省油的方法主要是讓發動機保持高效運行,剎車,下坡回收的能量,算錦上添花


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