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相較于三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的NVH，雙缸增程器能否有更多的優(yōu)勢(shì)？

2019-12-19 19:55:32·  來(lái)源：汽車動(dòng)力總成  
　
對(duì)于增程式混動(dòng)系統(tǒng)，因?yàn)槔硐隣NE的上市，想必大家都不會(huì)陌生。但我們今天聊的不是理想ONE（之前的文章已經(jīng)講解過(guò)了），而是一臺(tái)1.0L排量的雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)增程式混動(dòng)系統(tǒng)。雖然同為“增程式”，但在結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)上，這臺(tái)1.0L雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)勝于理想ONE的那臺(tái)1.2T三缸發(fā)動(dòng)機(jī)?？梢妼?shí)力不容忽視，那來(lái)自?shī)W地利OBRIST Powertrain口中所謂的無(wú)振動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)和混動(dòng)系統(tǒng)到底是何方神圣呢？今天就讓我們帶著3個(gè)問(wèn)題來(lái)讀懂它。
1、OBRIST Powertrain是什么？
OBRIST Powertrain是來(lái)自?shī)W地利的一家科技公司，成立于2011年，OBRIST Powertrain起源于1996年成立的OBRIST Engineering。OBRIST Powertrain專注于研發(fā)混合動(dòng)力系統(tǒng)以及純電動(dòng)汽車的核心部件。在熱管理技術(shù)上的本領(lǐng)也是杠杠的，可能公司名字對(duì)大家來(lái)說(shuō)不是那么的熟悉，但說(shuō)起奔馳、寶馬、特斯拉，大家可能會(huì)對(duì)這家公司有不一樣的看法。
對(duì)！奔馳、寶馬、特斯拉都是OBRIST的“?？?rdquo;。特斯拉所有車型上的壓縮機(jī)技術(shù)都來(lái)自于OBRIST，寶馬的新能源車型i8、i3的壓縮機(jī)技術(shù)都是由OBRIST提供的，OBRIST研發(fā)出的世界上首個(gè)二氧化碳?jí)嚎s機(jī)就搭載在了奔馳S級(jí)的Coupe車型上。
 
但OBRIST Powertrain不止服務(wù)于這三家車企，奧迪、保時(shí)捷、通用、吉利等等也同樣是其服務(wù)對(duì)象。可見OBRIST在汽車技術(shù)方面的實(shí)力確實(shí)是不容小覷。
 
在對(duì)全球的新能源市場(chǎng)以及技術(shù)做了大量的系統(tǒng)性調(diào)研和分析后，OBRIST Powertrain最終認(rèn)為，混合動(dòng)力技術(shù)在未來(lái)還會(huì)擁有很長(zhǎng)的生命周期。所以，OBRIST Powertrain將目光轉(zhuǎn)向了增程混動(dòng)領(lǐng)域，隨著近幾年對(duì)其不斷地研究，OBRISTPowertrain已經(jīng)在增程混動(dòng)領(lǐng)域有了一定的核心基礎(chǔ)，所謂的核心基礎(chǔ)就是：增程器、鋰電池以及相應(yīng)的控制軟件。
 
2、用無(wú)振動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)作為增程器？
OBRIST Powertrain在談?wù)撛龀碳夹g(shù)時(shí)，對(duì)理想ONE表示了十分的認(rèn)可，同時(shí)也十分佩服理想ONE在國(guó)內(nèi)增程混動(dòng)領(lǐng)域所做出的勇氣，不過(guò)OBRIST Powertrain認(rèn)為在增程器方面，他們研發(fā)的雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)相較于NVH不太容易控制的三缸發(fā)動(dòng)機(jī)（理想ONE的1.2T三缸發(fā)動(dòng)機(jī)）來(lái)說(shuō)，會(huì)有更多的優(yōu)勢(shì)。
確實(shí)，由于三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的特性，活塞運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的慣量是無(wú)法抵消的，當(dāng)活塞每上下運(yùn)動(dòng)一次，就會(huì)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)數(shù)有關(guān)。
這里講一下當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)頻率和轉(zhuǎn)速頻率相同的時(shí)候稱為一階振動(dòng)， 同理，二階、三階、四階振動(dòng)就是頻率是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速2倍、3倍、4倍的振動(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。但目前傳統(tǒng)的兩缸發(fā)動(dòng)機(jī)雖是偶數(shù)氣缸數(shù)，但也存在著點(diǎn)火共振的情況，很容易產(chǎn)生振動(dòng)，市面上大多數(shù)摩托車使用的是雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)。
雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸有兩種不同的布局：同步和異步。一般情況下，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)。同步雙缸因?yàn)槠渥龉^為均勻且產(chǎn)生的扭振較小。所以運(yùn)用的比較多。
通過(guò)對(duì)多種布局的對(duì)比，OBRIST Powertrain研發(fā)出了對(duì)旋轉(zhuǎn)雙曲軸兩缸發(fā)動(dòng)機(jī)，說(shuō)是一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，其實(shí)也就是一臺(tái)增程器，OBRIST Powertrain工程師通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，采用對(duì)旋轉(zhuǎn)雙曲軸的構(gòu)造可以達(dá)到重量平衡的最優(yōu)化以及更好的克服振動(dòng)。
這臺(tái)增程器排量為1.0L，最大54馬力，從結(jié)構(gòu)圖中我們可以看出：增程器中兩個(gè)曲軸是對(duì)向旋轉(zhuǎn)的，采用單氣門形式的配氣結(jié)構(gòu)，配合上進(jìn)氣歧管噴射的燃油噴射方式，很大程度上降低了NO及顆粒物排放等問(wèn)題。
曲軸旋轉(zhuǎn)通過(guò)靜音鏈條的方式直接將動(dòng)力傳遞給左右兩側(cè)的發(fā)電機(jī)，這種方法提高了傳動(dòng)效率，也使得發(fā)電機(jī)在工作的時(shí)候幾乎不產(chǎn)生振動(dòng)。這套系統(tǒng)同時(shí)包含了逆變器、油箱，這種集成化的設(shè)計(jì)大大減少了整個(gè)系統(tǒng)的體積和重量（整套系統(tǒng)重量95kg）。
OBRIST Powertrain的這臺(tái)增程器有基本版以及高性能版兩個(gè)版本。高性能版就是在基本版的基礎(chǔ)上通過(guò)增加逆變器和渦輪增壓器，使得輸出功率得以提升。
3、OBRIST Powertrain的電池包技術(shù)怎么樣？
何為電池包技術(shù)？
電池包是保障電池功能性的重要技術(shù)，一般由蓄電池模塊或單體電池以及相應(yīng)的電子元件組成，蓄電池包裝載在一個(gè)有電子和熱控制的箱體內(nèi)，包括電池的管理及熱管理系統(tǒng)，它們之間能相互作用，保護(hù)電池有效正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
在熱管理和封裝技術(shù)方面，OBRIST Powertrain有著先天的技術(shù)性優(yōu)勢(shì)。首先就是在電池溫控的精確度方面，OBRIST Powertrain的工程師坦言可以做到對(duì)Pack中的每個(gè)部分的電芯溫度進(jìn)行具體度數(shù)的控制，從而保證不會(huì)出現(xiàn)電池局部過(guò)熱或者整體溫度過(guò)高的情況出現(xiàn)。
OBRIST Powertrain的電池包支持18650和21700的電芯，目前供應(yīng)商為L(zhǎng)G。電芯組周圍由兩片鋼板進(jìn)行包裹，中間有一片鋼板分隔開，整個(gè)電芯組由100串16并進(jìn)行配置（用3000mAh的18650電池），在通過(guò)激光焊接工藝對(duì)其進(jìn)行封裝，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。
OBRIST Powertrain的電池包支持18650和21700的電芯，目前供應(yīng)商為L(zhǎng)G。電芯組周圍由兩片鋼板進(jìn)行包裹，中間有一片鋼板分隔開，整個(gè)電芯組由100串16并進(jìn)行配置（用3000mAh的18650電池），在通過(guò)激光焊接工藝對(duì)其進(jìn)行封裝，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。
最后通過(guò)抽真空產(chǎn)生負(fù)壓的方式將里面的電池模組進(jìn)行固定，在完成了所以的硬件安裝之后，最終還會(huì)包裹一層外殼，這層外殼內(nèi)部設(shè)計(jì)空氣管道或者冷媒通道，以此構(gòu)建整個(gè)散熱系統(tǒng)。
通過(guò)以上的三個(gè)問(wèn)題，我想大家已經(jīng)對(duì)OBRIST Powertrain的無(wú)振動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)和混動(dòng)系統(tǒng)有了一定的了解，可見OBRIST Powertrain對(duì)自家的增程式混動(dòng)系統(tǒng)可謂是信心滿滿，雖然在歐洲已經(jīng)改裝了多臺(tái)使用自家系統(tǒng)的工程車用為實(shí)驗(yàn)，且已經(jīng)取得了頗為不錯(cuò)的成績(jī)，但OBRIST Powertrain的技術(shù)能否獲得車企的親眛，我相信還有一段路要走。
 
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