日产车型有哪些新技术(日产也要做增程式汽车)(1)

提起“增程式”动力总成,大家第一时间能想到的是理想汽车和即将量产交付的理想ONE。但除了理想汽车之外,《高工车评》了解到,日产汽车也在进行“串联HEV”研发。其工作原理是使用内燃机作为发电机来对电池充电并用电动机驱动的车辆,本质上也属于增程式动力总成,但日产称其为“e-POWER”。

相比理想ONE,日产的e-POWER在增程器上做了更多的设计,使得增程器的热效率达到了惊人的45%,如果2020年实现量产,将成为热效率最高的内燃机。

而关于增程式动力总成的前景,支持的人和极度反对的人都有各自的原因。

支持的人主要是有两个原因:

第一, 增程式动力总成,搭载的发动机只用来发电,而不直接参与驱动车辆前进,所以,增程式也属于新能源,而且不存在纯电动车型的续航焦虑问题。

第二, 增程式动力总成比当下的插电式混动、甚至是纯燃油车都更加经济。

在纯电动汽车未成熟之前,插电式混动在市场的份额将会进一步扩大,选择纯燃油车或者插电式混动还不如选择增程式动力总成更加经济。

不支持的人,答案就比较统一了。他们认为,增程式的能源本质上属于内燃机燃烧汽油,因此不能像纯电动车一样实现能源替代。

而日系车企将混合动力汽车视为21世纪20年代电气化的主要技术路线。

同时,混合动力汽车对于车企应对更严格的环境法规至关重要。当发动机被用于混合动力动力总成时,热效率的最大化,可以很容易地改善整个混合动力运行过程中的效率,因此增程式有众多优点。


开发出45%热效率增程器引擎:

当前,日产已经研发出下一代汽油发动机,其热效率最高可达到45%。如果按照2020年量产计划,那么它将会成为世界上量产发动机中热效率最高的发动机。

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日产串联混合动力e-POWER

左边是发动机,右边是电机和逆变器,也可以简单的将此理解为与理想相同的增程器工作原理。

不同的是,理想的增程式属于并联式,其采用了1.3T引擎驱动发电机,发出的电可以直接驱动电动机,而多余的电量也可以给电池充电。

日产则采用串联式设计,增程器发出的电量为电池充电,除此之外,日产在增程器技术方面做了更多开发,使得其热效率达到45%。

据了解,目前日产采用了约为1.5升的涡轮增压引擎,被用作电池充电的发电机,并且不会将驱动扭矩传递到轴。它可能是由涡轮增压器增压的小型发动机。

日产对该发动机设定了一定的限制,称之为“定点操作”,可以轻松提高热效率。

它避免使用能量来改变扭矩和速度。发动机可以保持恒定的旋转和扭矩(定点操作)。例如,转速可保持在2000至3000转/分钟的水平,此时具有较高的热效率。

除此之外,通过安装涡轮机以减少排量,减轻摩擦损失,同时增加了发电量。涡轮机被设计为,在达到最大热效率的工作区域内具有高增压效率。

通过缩小工作区域,还具有可以简化发动机的附件,例如水泵和油泵。

若是普通发动机,最大转速设定为约6000转每分,因此润滑系统,冷却系统等等都需要相当大的工作区间。但增程器实际上并不需要这么高的转速。保持在最高4000转的范围内,就能够实现最大发电量,所以增程器可以在高转速的前提下简化滑动部件,降低摩擦阻力等等。

最后,需要交代的是,当前日产的新发动机仍在开发中,目前其热效率似乎已达到44%。至关重要的是,它是否可以在2020年之前增加额外的1%,并应用到大规模生产中。


开发成本可控,能快速组合出多种动力总成:

为了能够赶上HEV领域的老大——丰田,日产必须大幅降低混合动力汽车的开发成本,增程式动力总成有先天优势。

由于电机可以根据车型的特性控制扭矩,发动机的作用将会被弱化,日产预计发动机型号将减少到两三种。例如,将旗下车辆分为三种规格:小型,大型和高端。

根据市场车型再准备三种款式的电动机。蓄电池中的电芯将通用化,至于数量将根据车辆规格而变化。

最后通过协调用于发电的发动机、电动机和蓄电池的类型,日产就可以通过车型规格选用最合适的动力总成,来提高开发效率。并且它还可以通过增加通用化零部件来帮助降低成本。达到低成本,高效组合出多种动力总成的效果。


新发动机,2020年量产:

在市场应用方面,串联HEV是使用内燃机作为发电机来对电池充电并用电动机驱动的车辆,本质上属于增程式动力总成,但日产称其为“e-POWER”,目前应用于两款型“Note”和“Serena”。

而这款新发动机将用于日产e-POWER下一代串联式混合动力车辆中。首款车将是X-TRAIL SUV,预计将于2020年第一季度发布。

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当前X-Trail的外观。下一代车型将配备新款发动机

除此之外,日产计划在未来扩充国内外使用e-POWER的车型阵容,而且在北美和中国开发的豪华车品牌英菲尼迪中也将采用e-POWER。

日产认为,HEV的销量在2030年左右几乎相当于电动汽车(EV)的效率,将占去其全球销量总数的四分之一。以2018财年的为例,HEV的销量将达到约138万辆。所以在当前市场环境下,增加HEV车辆的开发生产,非常重要。

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