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    一箱油能跑1300公里的增程式发动机到底是什么原理?

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    SuperCars0072023-11-18

    增程式发动机的原理

    增程式发动机(Range-Extended Engine)是一种结合了内燃机和电力系统的混合动力技术,旨在提高车辆的燃油利用率并减少排放。其原理基于利用电力系统辅助提供动力,以实现高效、清洁的驱动方式。增程式发动机通常由内燃机、发电机、电动机、电池组和控制器等部件组成,下面将详细介绍增程式发动机的原理。

    内燃机驱动发电机:增程式发动机的核心是内燃机,它负责带动发电机进行发电。当车辆行驶时,内燃机会以最佳效率运转,驱动发电机产生电能,这些电能会被存储到电池组中,用于后续驱动电动机或为车载设备供电。

    电动机驱动车辆:当车辆需要动力时,电动机会利用存储在电池组中的电能来提供驱动力,从而降低对内燃机的依赖。特别是在低速行驶、启动、加速或爬坡时,电动机能够直接提供高扭矩、高效率的动力输出,有效改善车辆的动力性能。

    内燃机充电电池组:在某些情况下,例如长时间高速行驶或急加速时,内燃机可能会为电池组进行充电,以保持电池组的充电状态,确保随时有足够的电能供应给电动机使用。这种工作模式使得内燃机可以在最佳效率下工作,降低燃油消耗和排放,同时保证了车辆的续航里程。

    控制系统优化能量流:整个系统的能量流动由智能控制系统进行管理和优化。控制系统根据车辆状态、驾驶需求和路况等因素,动态调配内燃机、发电机和电动机之间的能量传递,以实现最佳的能量利用效率。

    增程式发动机的优势

    1. 提升燃油经济性: 增程式发动机可以通过电力系统辅助提供动力,降低内燃机负荷,从而提高燃油利用率。尤其在城市交通拥堵的情况下,电力系统可以更有效地提供动力,减少内燃机的启停次数,进而减少燃油消耗,提升车辆的燃油经济性。增程式发动机的燃油经济性优势主要体现在以下几个方面:

    1.1 能量回收:增程式发动机利用电力系统将制动过程中产生的能量进行回收和储存,使其在需要时再次利用。传统的内燃机车辆在制动时,制动能量往往会以热能的形式散失掉,而增程式发动机则能将其转化为电能储存起来,用于辅助提供动力。这种能量回收的方式有效地提高了能源利用率,减少了燃油的消耗。

    1.2 智能控制:增程式发动机通过智能控制系统对内燃机和电动机进行精确调控,根据实际驾驶情况和路况变化,合理分配功率输出。在低速行驶或平稳加速时,电动机可以单独提供动力,减少内燃机的负荷,从而降低燃油消耗。而在高速行驶或急加速时,内燃机和电动机可以共同作用,提供更大的动力输出。通过智能控制,增程式发动机可以使车辆在不同工况下实现最佳的能源利用效果。

    1.3 减少空载行驶:在一些特定的行驶情况下,如等红绿灯、堵车等停车等待时,增程式发动机可以自动切断内燃机,由电动机提供动力,避免内燃机空转浪费燃油。这种方式可以显著降低在停车等待时的燃油消耗,并且由于电动机的响应速度更快,车辆在绿灯亮起时能够更快地启动并行驶。

    2. 减少排放: 通过减少内燃机的负荷,增程式发动机可以降低汽车的排放,有利于减少环境污染,符合现代社会对环保的要求。具体来说,增程式发动机的排放优势主要表现在以下几个方面:

    2.1 电力系统辅助:增程式发动机通过电力系统辅助提供动力,在低速行驶或平稳加速时,电动机可以单独提供动力,而内燃机可以处于关闭状态。相比于传统的内燃机车辆,这种方式可以有效降低车辆的排放,尤其是在城市交通拥堵的情况下,低速行驶的时间较长,增程式发动机可以更好地发挥其降排的效果。

    2.2 能量回收利用:增程式发动机通过能量回收的方式减少了能量的浪费,避免了制动能量以热的形式散失掉,转而将其转化为电能储存。这种能量回收的方式不仅提高了能源利用率,减少了燃油的消耗,同时也减少了排放物的产生。

    2.3 智能控制:增程式发动机通过智能控制系统对内燃机和电动机进行精确调控,使其在不同工况下合理运行。通过合理分配功率输出,增程式发动机可以使内燃机在高效工作区域运行,减少燃油的消耗和排放物的产生。

    3. 提高动力性能: 增程式发动机在瞬间加速时,可以通过电力系统提供额外的动力支持,提高车辆的动力性能,使车辆更加灵活和响应迅速。具体来说,增程式发动机的动力性能优势主要体现在以下几个方面:

    3.1 电力系统辅助:在瞬间加速时,电动机可以提供额外的动力支持,使车辆获得更快的响应速度和更强的加速能力。与传统的内燃机车辆相比,增程式发动机具有更高的峰值扭矩和更快的加速能力。

    3.2 增强输出:增程式发动机中的电动机可以与内燃机共同作用,提供更大的功率输出。这种组合可以使车辆在需要更高动力输出时获得更好的表现,例如超车、爬坡等特殊驾驶情况。

    3.3 增加动力选项:增程式发动机技术可以为车辆提供多种动力模式选择,例如纯电动模式、混合动力模式等。车主可以根据实际需求和驾驶条件选择不同的动力模式,以获得最佳的驾驶体验和动力性能。

    4. 增加行驶里程: 电力系统的辅助可以使车辆在特定条件下行驶更长的距离,提高了车辆的续航能力。具体来说,增程式发动机的续航优势主要体现在以下几个方面:

    4.1 纯电动模式:增程式发动机中的电池组可以提供一定的纯电动驾驶里程,使车辆在短途出行或城市交通中完全依靠电动模式行驶,减少对内燃机的依赖。这种方式可以有效延长车辆的续航里程,降低燃油消耗和排放。

    4.2 高效能量利用:增程式发动机通过智能控制系统对内燃机和电动机进行协调运行,使其在高效工作区域运行。通过合理分配功率输出,增程式发动机可以将能量的利用效率最大化,从而延长车辆的续航里程。

    4.3 能量回收利用:增程式发动机通过能量回收的方式将制动能量转化为电能储存起来,用于辅助提供动力。这种方式不仅减少了能量的浪费,提高能源利用率,还可以延长车辆的续航里程。

    增程式发动机的缺点

    1. 成本较高

    增程式发动机车型相对于传统内燃机车型而言,制造成本更高是一个不可忽视的缺点。这主要是因为增程式发动机需要额外的电动机和电池组等部件,而这些部件的成本相对较高。电动机和电池组的技术和材料成本都属于高价值的领域,这直接导致了增程式发动机车型的售价较高。

    2. 维护保养成本高

    与传统内燃机车型相比,增程式发动机的维护保养成本也较高。电动机、电池组等关键部件在使用过程中可能会出现故障或损耗,一旦需要更换,将大大增加车主的维护成本。此外,电池组的寿命和性能退化也需要定期检查和维护,这进一步加大了维护成本的负担。


    3. 技术复杂度

    增程式发动机的技术复杂度相对较高,需要更多的控制系统和智能化技术支持。为了实现增程式发动机的高效运行,需要精确的控制算法和传感器来监测和管理电动机、发电机以及电池组等部件的状态。这增加了车辆维修保养的难度,需要专业的技术人员来进行诊断和修复。

    4. 充电设施匮乏

    对于需要充电的增程式发动机车型来说,充电设施的匮乏是一个现实的问题。尽管电动车充电基础设施在不断发展,但在一些地区仍然存在充电桩不足的情况。这意味着车主可能会面临充电不便的情况,在长途旅行或者没有充电设施的地方使用增程式发动机车型可能会受到限制。


    使用在哪些牌子的车型上

    目前,增程式发动机技术已经被应用在许多汽车品牌的车型上,例如:

    1. 宝马

    宝马品牌的iPerformance系列车型就广泛应用了增程式发动机技术,包括宝马X5 xDrive40e、宝马740Le等车型。

    2. 奥迪

    奥迪品牌的A3 e-tron等车型也采用了增程式发动机技术,实现了更好的燃油经济性和低排放。

    3. 沃尔沃

    沃尔沃的T8 Twin Engine车型也采用了增程式发动机技术,为消费者提供了更多的动力选择。

    4. 奔驰

    奔驰品牌的C350e、S550e等车型也采用了增程式发动机技术,结合了内燃机和电力系统的优势。

    我国汽车

    比亚迪秦Pro EV:比亚迪秦Pro EV采用了增程式发动机技术,配备了一台1.5升四缸内燃机和一台电动机。续航里程最长的版本为秦Pro EV DM-i,其一箱油续航里程达到了约1000多公里。

    总之

    增程式发动机技术作为一种混合动力技术,具有明显的优势,尤其是在城市交通拥堵情况下,可以更好地发挥其节能减排的效果。然而,面对成本较高、维护保养等方面的挑战,增程式发动机技术还需要不断的创新和改进,以提高其在市场上的竞争力。同时,政府和企业也应该加大对充电设施建设的投入,为增程式发动机车型的推广创造更好的环境。综合来看,增程式发动机技术是未来汽车发展的一个重要方向,但在推广过程中需要更多的政策和市场的支持。

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