平衡效率与NVH:增程式混动汽车的发动机选择策略
分类:汽车知识 发布时间:2024-09-13 17:57:58
混合动力汽车的发电策略为何不倾向于极小排量发动机?
这是出于对效率和NVH(噪音、振动和声振粗糙度)的综合考虑。理论上,增程式电动汽车可以采用极小排量的内燃机。排量越小,油耗相应更低。即便在高转速下运行,小排量发动机的燃油消耗也能低于传统燃油汽车的水平。以摩托车为例,它们通常配备较为落后的内燃机技术,但在排量仅为几升的情况下,即使激烈驾驶也能保持较低的油耗。
然而,为何诸如深蓝SL03、问界M5、哪吒S、理想L系列等车型仍选择使用1.5T发动机呢?
难道0.5T就足够了吗?
答案在于汽车与摩托车的区别。车辆必须考虑NVH因素,即噪音、振动和声振粗糙度。内燃机的转速越高,产生的噪音和震动也越大;而小排量发动机的扭矩较小,为了实现高功率输出,不得不以较高的转速运行。虽然许多摩托车也能提供二三十千瓦的功率,足以满足正常增程汽车的高速行驶能耗需求,但它们达到峰值功率时的转速往往高达上万转每分钟,此时发动机产生的噪音极为显著,震动和磨损程度也非常大,以至于连发动机的使用寿命都无法保证。
汽车适用的增程器需要在排量、能耗、扭矩和功率之间找到平衡点。理想状态是能够在较低转速下实现高速巡航的低噪音驾驶,避免车身共振,同时还需要合适的排量来提供较大的扭矩。目前看来,1.5T发动机是最适合普通家用乘用车的选择。
至于发动机是采用三缸还是四缸设计,对于紧凑型及更小型号的车型而言,这并不十分重要。这些车型的能耗较低,耗油量也不高。即便三缸机的扭矩和功率稍低,在高速驾驶时仍可以将转速控制在经济转速区间内以实现节油,并且当高速行驶时,三缸机的高转速可以避免怠速抖动的问题。
但是对于中型以上的车辆,四缸机更为合适。因为四缸1.5T发动机的扭矩极限可以超越三缸机,特别是在中低转速区间内;这些大型车辆的能耗较高,对应的油耗也偏高,需要的是足够大的扭矩来有效控制运行转速。例如,理想L系列新款车型就升级为四缸1.5T发动机,相比旧款车型的油耗表现有了明显提升。
卡车领域则适合使用极小排量的柴油机。在现有的增程式重卡中,可以参考陕汽L6000,它配备的似乎是1.2T双缸柴油机。而同等级别的传统重型卡车通常排量达到10.0L左右,在家用车中,2.0L已被视为大排量。这些卡车的能耗较高,因此发动机排量得以大幅减少。由于柴油机的扭矩本就较大,且卡车对NVH的考虑不像乘用车那么严格,未来的增程式重卡的节能效果将非常显著,节能幅度将超过乘用车型。
编辑:汽车科技解析专家 天和Auto-汽车科学岛
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