48V轻混系统:沃尔沃与奔驰的技术对比

为了满足车载电器系统的供电需求,人类在很久以前就尝试将蓄电池引入燃油车中,为车内依赖电力的功能部件提供电力支持。起初,由于车内用电功能相对较少(如收音机被视为高配),电气系统的最大供电电压仅为6V。然而,随着科技的进步,空调、收音机、LED大灯等高科技功能相继涌现,6V电压已难以满足所有部件的电力需求。因此,人们进一步研发出12V电气系统,成为目前车内供电的主流标准。

然而,随着车内用电功能的不断增多,诸如自动防倾杆、转向助力、空气悬架等高级功能相继出现,传统12V供电系统已显得力不从心。这便推动了最大供电电压为48V的轻混系统的诞生,以满足日益增长的电力需求。

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在探讨电压单位“V”时,我们了解到它源于物理教科书,代表伏特。传统的12V电气系统由于电压较低,难以驱动大功率电动设备。为了实现更多功能,加大电压成为必然选择,这也正是6V到12V转变的逻辑。

那么,为何是48V呢?这背后的原因与德标(DIN IEC 60038)紧密相关。根据这一标准,48V被确定为人类在无防护状态下能安全触碰的最高电压。当然,电压可以进一步提升,但车企需在车辆内部安装必要的防护装备,这不仅增加整车成本,还需额外支出部分资金用于电气系统的安全保护措施。鉴于当前的市场环境和法规限制,48V供电系统因其成本与实用性的均衡考量,成为了众多汽车制造商的理想选择。

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3.1 ▣ 48V系统组件与功效

48V轻混系统并非完全取代了传统的12V电气系统,而是在其基础上新增了48V蓄电池、转换器及电动机。这一系统不仅为车辆功能部件提供电力支持,更在辅助驾驶方面发挥着关键作用。

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3.2 ▣ BSG与ISG电机解析

BSG电机,即“皮带驱动电机”,主要功能是助力车辆起步。通过皮带传动,电机能在短时间内提升发动机转速至怠速以上,从而加速起步并减少尾气排放及燃油消耗。而ISG电机,全称为“集成启动电机”,功能更为强大。它不仅能通过电动涡轮技术减轻涡轮增压车型中的涡轮迟滞,还能通过扭矩电机转子与曲轴输出端的连接,进行动力混合。在各种工况下,发动机扭矩与电机扭矩可在变速箱前进行多样化复合,进而优化内燃机的工作效率。

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4.1 ▣ 沃尔沃的技术选择

沃尔沃在售的B系列48V轻混发动机均配备了BSG电机,该电机位于发动机左侧,采用皮带驱动,即英文中的Belt Drive。目前市场上的B5、B6车型,以及即将推出的B4、B3车型,均已全面替代了之前的T3、T4、T5、T6车型,并配备了48V轻混发动机。

相较于ISG电机,BSG电机在制造成本上更为亲民,安装简便且无需改动发动机结构,从而有效提升了行驶品质。然而,这并不意味着沃尔沃未考虑过采用技术更为先进的ISG电机。事实上,T8动力系统便是一个很好的例证。在该系统中,内燃机左侧并未配备启动机和发电机,那么它是如何实现启动和发电的呢?仔细观察后发现,内燃机的曲轴后端巧妙地集成了一台48V的ISG电机,负责启动、发电以及辅助动力输出。

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4.2 ▣ 奔驰与沃尔沃的差异

汽车技术虽然互通,但不同品牌在具体应用上却各有千秋。奔驰与沃尔沃的48V轻混系统,虽然同样源自汽车零部件巨头博世,但在实际应用中却展现出不同的特点。奔驰作为早期应用48V轻混技术的先驱,其产品在初期难免存在一些技术问题,但经过不断的技术完善,现已趋于成熟。而沃尔沃,作为同样重视产品品质的品牌,不仅积极拥抱新技术,更致力于确保新技术的稳定表现。因此,沃尔沃所采用的48V轻混系统,在品质上相较于奔驰更为可靠。

此外,奔驰旗下车型在搭载48V轻混系统时,也采用了BSG和ISG两种不同的电机类型。具体而言,C260L和E260L车型所搭载的1.5T+48V轻混系统使用的是BSG电机,而E350L车型的2.0T+48V轻混系统则配备了ISG电机。至于其他车型所采用的电机类型,虽无法从公开资料中查询,但可根据动力增加情况推测。当然,最直接的方法是打开发动机盖,查看电机位置。

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