[汽車之家 技術(shù)] 2019廣州車展已經(jīng)正式落幕,其中首發(fā)新車多達(dá)100多臺(tái),稱其為饕餮盛宴也不為過,不過大餐吃多了始終會(huì)膩,這篇文章我就不跟大家聊新車了,我們來碗“廣州涼茶”,這碗“茶”的原產(chǎn)地來自奧地利,全稱是OBRIST Powertrain,它的技術(shù)很有特點(diǎn),很多大牌車型的背后都有它家的影子,比如特斯拉、寶馬i系列車型的壓縮機(jī)技術(shù)、奔馳S級(jí)轎跑的二氧化碳?jí)嚎s機(jī)等。不過這次我們聊的不是壓縮機(jī)技術(shù),而是一臺(tái)1.0排量的雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)和混動(dòng)系統(tǒng),這套混動(dòng)系統(tǒng)和雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)得到了很多國內(nèi)外廠家的重視,OBRIST Powertrain透露已經(jīng)有了一些的意向訂單(包括中國),說不定在未來兩年就有搭載這套系統(tǒng)的新車亮相,因此我打算讓大家先睹為快,看看這個(gè)所謂的無振動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)和超級(jí)混動(dòng)到底是何方神圣。
◆OBRIST Powertrain初揭秘
總部坐落在奧地利的OBRIST Powertrain是一家2011年成立的工程技術(shù)公司,它起源于1996年成立的OBRIST Engineering,而OBRIST Engineering是一家專注于熱管理技術(shù)的工程公司。
作為OBRIST Engineering的姊妹公司,新成立的OBRIST Powertrain保留并發(fā)揚(yáng)了本家的熱管理技術(shù),比如我們熟悉的特斯拉,特斯拉所有車型的壓縮機(jī)技術(shù)都來自于OBRIST。
奔馳Coupe家族的顏值擔(dān)當(dāng),S級(jí)Coupe車型同樣是OBRIST的客戶,OBRIST曾經(jīng)研發(fā)出世界首個(gè)二氧化碳?jí)嚎s機(jī),2016款的奔馳S轎跑車型就是它的首個(gè)搭載對(duì)象。
除此之外,我在OBRIST Powertrain服務(wù)名單中還看到了包括大眾、奧迪、雷諾、保時(shí)捷、吉利汽車、通用、菲亞特、MAN等客戶身影,這家名不見經(jīng)傳的公司,實(shí)際在汽車技術(shù)方面積累頗深,實(shí)力不容小覷。
如果說熱管理是OBRIST的傳統(tǒng)強(qiáng)勢技術(shù),那么我們今天講到的混動(dòng)系統(tǒng)就是OBRIST家族的“新秀”,OBRIST Powertrain在2011年成立之后,對(duì)市面上的新能源技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)研和分析同時(shí)了解了各國的充電設(shè)施后,最終認(rèn)為混動(dòng)技術(shù)將會(huì)在未來擁有更長的生命周期。
目前OBRIST Powertrain已經(jīng)在增程混動(dòng)的核心領(lǐng)域有了自己的“尖刀”產(chǎn)品,這就是增程器和鋰電池以及相應(yīng)的控制軟件。
◆無振動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),是噱頭還是真功夫?
提到增程,我們一定會(huì)想到理想ONE,作為國內(nèi)在增程式混動(dòng)領(lǐng)域第一個(gè)吃螃蟹的新勢力車企,理想ONE的出現(xiàn)讓更多消費(fèi)者了解到了增程式混動(dòng)這個(gè)技術(shù)路線,當(dāng)然也讓消費(fèi)者有了很多關(guān)于這類技術(shù)的疑問,比如用油發(fā)電效率是不是不高,真實(shí)的油耗到底如何,高速是不是依然費(fèi)油等等,從我們對(duì)理想ONE的實(shí)測來看,作為一臺(tái)中大型SUV,各方面表現(xiàn)都符合人們的預(yù)期,無論駕乘感受還是能耗表現(xiàn),當(dāng)然對(duì)于理想ONE來說,高速路況下還有提升的空間。
三缸發(fā)動(dòng)機(jī)之所以會(huì)發(fā)生振動(dòng),主要是活塞運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的慣量無法抵消,當(dāng)活塞每上下運(yùn)動(dòng)一次,將使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生一上一下兩次振動(dòng),所以發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)頻率和發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有關(guān)。其中振動(dòng)頻率和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速頻率相同的叫一階振動(dòng),頻率是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速2倍的叫二階振動(dòng),依次類推,還存在三階、四階振動(dòng)。
而對(duì)于偶數(shù)缸數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī),發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞在做功時(shí)會(huì)呈現(xiàn)對(duì)稱式運(yùn)動(dòng),因此就能抵消活塞運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的對(duì)向慣量。而目前傳統(tǒng)的兩缸發(fā)動(dòng)機(jī),雖然也是偶數(shù)氣缸數(shù),但存在著點(diǎn)火扭振的情況,會(huì)很容易產(chǎn)生振動(dòng)。我們可以看到市面上大量的摩托車使用雙缸發(fā)動(dòng)機(jī),他們在振動(dòng)方面表現(xiàn)我就不必多說了。
針對(duì)這種情況,OBRIST Powertrain研發(fā)了這種對(duì)旋轉(zhuǎn)雙曲軸兩缸發(fā)動(dòng)機(jī)。一般情況下,雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸布局是同步和異步,同步就是兩個(gè)氣缸同時(shí)上下運(yùn)動(dòng),而異步就是一上一下的進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。其中同步雙缸因?yàn)樽龉^為均勻,同時(shí)對(duì)于連桿曲軸因?yàn)樽龉Χ鸬呐ふ裣啾犬惒揭,因此?yīng)用較多。
這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)(也可以說增程器)排量為1.0L、54馬力,同時(shí)在左右分別集成了兩個(gè)發(fā)電機(jī)。從結(jié)構(gòu)圖上我們能夠看出,這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)還是很簡單的,兩個(gè)曲軸對(duì)向旋轉(zhuǎn),并對(duì)配重進(jìn)行了優(yōu)化,配氣結(jié)構(gòu)也是最簡單的單氣門形式,燃油噴射方式則采用進(jìn)氣歧管噴射的方式,這種方式最大好處就最大化降低NO以及顆粒物排放的問題。
曲軸傳遞的動(dòng)力通過靜音鏈條的方式直接和發(fā)電機(jī)相連。進(jìn)一步減少動(dòng)力的傳遞路線,提高傳動(dòng)效率,同時(shí)利用配重、靜音鏈條等形式,使得發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)幾乎不產(chǎn)生振動(dòng)。
整套系統(tǒng)的重量只有95kg(不包括油液),外形尺寸為677×498×188mm,總的來說做到了重量較輕、尺寸緊湊以及較好的集成化。
OBRIST Powertrain的這臺(tái)增程器分為兩個(gè)版本,其中基本版就是我上面介紹的這個(gè),一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī),目前基本版發(fā)電機(jī)輸出功率為40kWe,還有一個(gè)高性能版本,它在基本版基礎(chǔ)上加入了渦輪增壓器,最終可以讓發(fā)電機(jī)的輸出功率達(dá)到85kWe。
◆手到擒來的電池包技術(shù)
除了雙缸增程器,OBRIST Powertrain認(rèn)為自己另外一個(gè)較大的技術(shù)優(yōu)勢就是電池包技術(shù),這里包括熱管理和封裝技術(shù)。電池?zé)峁芾聿粌H會(huì)影響電池的壽命和續(xù)航能力,也在很大程度上影響安全,重要性不言而喻。
當(dāng)OBRIST Powertrain的工程師談?wù)撈馃峁芾頃r(shí),自信不言而喻,首先就是電池溫控的精確度方面。
電芯平鋪在銅板上面,如果是3000mAh的18650電池,可以100串16并進(jìn)行配置。然后兩片銅板將其進(jìn)行包裹后,通過激光焊接工藝進(jìn)行封裝,電芯發(fā)熱端主要在圓柱的兩頭,銅片可以對(duì)產(chǎn)生的熱量進(jìn)行高效的傳遞,然后再加裝絕緣材料、云母板以及集成的電池管理系統(tǒng)等,這種電池包最終會(huì)用一個(gè)鋁制外殼進(jìn)行包裹,殼體厚度在2mm。
作為OBRIST Powertrain在混動(dòng)方面的第二種核心技術(shù),顯然,OBRIST Powertrain對(duì)自家的鋰電池包充滿了信心。目前他們也是和增程器一樣,提供基礎(chǔ)和中型能量兩個(gè)電池包版本,低成本的基礎(chǔ)型容量為11kWh,中型的為16.6kWh,尺寸方面為1080×334×182mm,重量在112kg左右。
所以,一個(gè)中型能量的OBRIST Powertrain基本可以滿足現(xiàn)階段PHEV車型的使用,而低能量版本則可以和HEV車型形成較好的搭配,同時(shí)這些電池組可以不斷疊加,最終還可以滿足純電動(dòng)汽車的需求。
除此之外,整車控制器、軟件算法等OBRIST Powertrain都是獨(dú)立進(jìn)行設(shè)計(jì),最終可以形成多種類型的動(dòng)力組合,包括插電式混動(dòng)、增程以及純電動(dòng),其中增程式混動(dòng)是目前OBRIST Powertrain最推崇的方式,也是技術(shù)最成熟的方式。
他們已經(jīng)在歐洲改裝了多臺(tái)量產(chǎn)車,包括帝豪新能源等,其中將帝豪改裝成了PHEV車型,并在實(shí)際道路進(jìn)行了測試,在150km的測試中,得到了2.93L/km的耗油表現(xiàn)。(注:這個(gè)測試并不是標(biāo)準(zhǔn)的測試,而是偏向?qū)崪y的形式,包括城市道路、高速道路等不同路況)從測試成績看,OBRIST Powertrain的混動(dòng)技術(shù)表現(xiàn)比較出色,當(dāng)時(shí)奧地利的媒體也給出了很高的評(píng)價(jià),不過是否能將自己的技術(shù)優(yōu)勢真正的轉(zhuǎn)換成主機(jī)廠感興趣的產(chǎn)品,相信OBRIST Powertrain還有一些路要走。
編輯點(diǎn)評(píng):新能源汽車產(chǎn)業(yè)正處在快速轉(zhuǎn)型的階段,銷量的增加(中國市場新能源車2019年1-8月銷量同比增長41.6%)使得全球的電動(dòng)化勢不可擋,那么在轉(zhuǎn)型階段,一些過渡手段就顯得必不可少,增程式混動(dòng)確實(shí)是一條道路,但由于能量傳遞效率不高以及增程器問題對(duì)這條技術(shù)路線有一定沖擊,理想ONE雖然開始了交車,但目前量還是較少,前景還不是特別明朗,而OBRIST Powertrain這次展示的超級(jí)混動(dòng)顯然就是押寶在增程領(lǐng)域,而所謂的“零振動(dòng)”發(fā)動(dòng)機(jī)其實(shí)也是一次亮肌肉,就是為了展示自己在混動(dòng)領(lǐng)域的技術(shù)積累,但需要注意的是,目前國內(nèi)的技術(shù)過渡路線依然不夠明顯,需要注意技術(shù)路線出現(xiàn)重大調(diào)整而導(dǎo)致的新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的格局變化。(汽車之家 圖/文 冷曉陽)
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