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深度揭密寶馬混動技術

454398 ? 作者:工程師吳畏 ? 2018-07-21 09:49 ? 次閱讀

常言道,開寶馬,坐XX。在我們印象當中寶馬都是以“駕駛者之車”的形象示人。寶馬還在旗下設置了“M”部門專門為寶馬車系研發高性能版本,現在的直4、V6渦輪增壓,以前聞名的V8甚至V10大自吸,寶馬都玩得得心應手;經典的FR、前后50:50的配重比使得M系有著無與倫比的操控體驗。

在今年的德國法蘭克福車展上,由于是主場作戰,寶馬帶來了旗下幾乎所有的產品。M5、M3等仍舊在為寶馬的高性能扛旗,但是新能源車陣容更是達到了有史以來的頂峰。除了已有的i3、i8車系外,寶馬還展出了X1、X5和7系等的插電式混動版,以及全新的i Vision Dynamics。這也預示著寶馬這個汽車界的元老人物,也將會逐步向新能源車轉型。

寶馬 i Vision Dynamics

全新的i Vision Dynamics純電續航600km以上、最高時速200km/h的數據看起來很美妙,但是純電動車目前依然還處于發展階段,并沒有達到能夠大規模投產的時候。這也是寶馬在新能源戰略中混動和純電動同步發展的原因。與此同時,混合動力使得消費者能夠更容易接受新能源車,能夠很好地從燃油車過渡到未來的純電動車。截止到目前,寶馬在中國推出了5個新能源車系,共計9款車型,包括i3、i8、740Le、X5以及X1。5個車系都是混動車型(i3還有純電動版)。

單電機+發動機(代表車型:i8)

28年前的法蘭克福車展,寶馬的旗艦跑車8系首次公開亮相。初版8系搭載了5.0升V12發動機,最大馬力300匹。

28年過去了,科技一直在發展進步。現在這款寶馬i8作為新能源車系里的旗艦,雖然極其”吝嗇”地搭載了1.5升3缸發動機,但是加上前輪的電動機后,綜合最大馬力輸出為362匹,已經超過了搭載V12引擎的8系。

i8的發動機布置車身后部,后軸之前,即所謂的中后置布局。1.5升3缸發動機通過TwinPower Turbo渦輪增壓技術以及高壓缸內直噴、氣門升程可變技術,最大馬力達到231匹,最大扭矩319牛米。與此同時,i8還在前軸上搭載了一套同步電動機系統,集成了一部同步電動機、動能回收系統以及2速變速器。電動機最大馬力為131匹。

在低速狀態下,i8采用前輪電動機驅動;

而在全速行駛時,發動機介入工作驅動后輪,與此同時系統能夠高效調控每個車輪的扭矩,確保整車擁有足夠的抓地力。

松開油門時,前軸上的電動機被車輪帶動運轉,成為一臺發電機。發出的電能充回電池組中儲存。

由于碳纖維車架和鋁合金的大面積應用,即使搭載了電動機和電池組,但是i8的總重只有1490千克,這使得i8的百公里加速只有4.9秒,最高車速達到250km/h。綜合工況下,i8的百公里油耗只有2.5升。而且i8在純電動模式下巡航達到35km,能夠滿足日常市區內的通勤行駛。普通家用電源充滿電只需要3小時,快充則為2小時。

除了動力系統,得益于發動機中后置布局、前軸的電動機以及車身中前部的電池組,i8實現了經典的50:50重量分布。

電機+發動機(代表車型:X1、X5)

i8得益于其跑車的設定,引擎中置+電機前置能夠帶來理想的前后50:50重量分布。而對于發動機前置的X1、X5這種“平民車”,寶馬又給出了不同的解決方案。

X1 xDrive25Le在1.5T發動機的基礎上,在發動機和變速器之間加入了一臺高壓啟動電機,能夠實現啟動、發電和能量回收。與此同時,后軸上搭載的驅動電機讓X1在沒有驅動軸的前提下實現了四驅的功能。

前軸的高壓啟動電機就是典型的弱混技術。在發動機運轉時,發電機能夠利用發動機的高效運轉區間進行充電,在高速巡航時實現電池的電量保持,在轉入城市擁堵路段時能夠擁有足夠的電量進行純電行駛。

實際體驗中,由于采用了弓形彈簧減震器,3缸發動機的運轉十分平順。

在混動車型中,寶馬的駕駛體驗控制系統控制發動機的介入時機和運轉模式,而eDrive系統則控制著電動機和電池部分。值得一提的是,eDrive系統在Max eDrive,也就是強制純電動的情況下能實現120km/h的純電巡航。

在普通模式下,X1在進入高速行駛狀態時,發動機會直接進入2000轉左右的高效運轉區間。沒有了從低轉速開始的轉速爬升過程,發動機的介入更加直接,這在一定程度上也減少了3缸發動機的抖動。而在速度下降到一定程度后,發動機則會直接關閉。

另外,由于后置電機的存在,X1在沒有驅動軸的前提下實現了四驅功能。而且通過電動測算控制,X1同樣能夠實現適時四驅的效果,在車輪打滑時能夠重新分配動力輸出,有著一定的脫困能力。

相對于i8而言,有著60km純電續航的X1更適合市內日常通勤。使用家用充電樁時14kWh的電池在3小時內能充到80%的電。

充電設施大力普及中

當前的大環境下,新能源車布局中充電樁的作用性不比車本身低。通過與國內普天、特來電、星星充電和依威能源這四家充電運營商的合作,寶馬計劃在今年年底完成國內60座城市的布局,主要涵蓋中國的沿海和中部地區,建設6萬5千座以上的充電樁,推進新能源車的普及,讓新能源車車主沒有充電的后顧之憂。

公共快速充電樁匹配純電動車和混動車,并且由于不是寶馬獨享,所以同樣適合其它新能源車。點多雖好,但是花了幾十萬買臺寶馬,在外面充電竟然不能獨享,你怎么看?

作為一家老牌汽車制造商,寶馬的新能源車計劃已經進入第二個十年。隨著純電動車和混動車逐步完善的布局,以及大力建設的充電樁,寶馬在國內豪華車的新能源車領域已經逐步甩開了其它競爭對手。電動化作為寶馬集團全新”第一戰略”的重要一環,寶馬已經承諾將在全系車型中增加新能源車選項,包括勞斯萊斯和Mini車型。

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