續(xù)內(nèi)燃機(jī)生命 48V系統(tǒng)讓奔馳再發(fā)明汽車

　　奔馳將48V系統(tǒng)投放在中期改款的S級(jí)中(主要為海外車型S450、S500以及S560)。48V系統(tǒng)采用無皮帶驅(qū)動(dòng)的ISG一體式發(fā)電機(jī)/電機(jī)、一個(gè)容量為1kWh的48V鋰離子電池以及交/直流轉(zhuǎn)換器組成。48V系統(tǒng)主要給電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)、電動(dòng)水泵、集成式發(fā)電機(jī)/電機(jī)，電動(dòng)渦輪增壓器供電。

　　S級(jí)中的48V系統(tǒng)為單獨(dú)的系統(tǒng)，因而需要配備單獨(dú)的電池組。電池組儲(chǔ)存ISG一體式發(fā)電機(jī)/電機(jī)產(chǎn)生的電能。同時(shí)可為電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)、電動(dòng)水泵、電機(jī)以及電動(dòng)渦輪增壓器供電。換句話說48V的電池可讓空調(diào)在發(fā)動(dòng)機(jī)熄滅的狀態(tài)下繼續(xù)制冷工作，啟停時(shí)候也能帶來絲絲涼意。鋰離子電池存儲(chǔ)的1kWh電量足以讓空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)一段長時(shí)間。

　　48V電氣系統(tǒng)最明顯一點(diǎn)與眾不同的是，取消了起動(dòng)機(jī)，并將ISG一體式的發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)布置在變速箱與發(fā)動(dòng)機(jī)之間。這臺(tái)ISG一體式發(fā)電機(jī)/電機(jī)可單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛前行或輔助發(fā)動(dòng)機(jī)輸出，瞬間可增加10-15kW的功率輸出，其最大功率16kW，最大轉(zhuǎn)矩250N·m。同時(shí)制動(dòng)時(shí)刻可回收80%制動(dòng)能量為電池充電。

　　很多人上車后第一時(shí)間將啟停系統(tǒng)關(guān)閉，只因?yàn)閱⑼Ｋ查g給人感覺非常不舒服，而且啟停響應(yīng)性慢，導(dǎo)致起步也非常緩慢。然而，S級(jí)采用48V系統(tǒng)后并不會(huì)再這種情況發(fā)生。取消起動(dòng)機(jī)后發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)由ISG一體式發(fā)電機(jī)/電機(jī)啟動(dòng)，電機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)消無聲息，而且響應(yīng)速度快。如此一來發(fā)動(dòng)機(jī)啟停工作更加平穩(wěn)順滑而且，同時(shí)幾乎感受不到發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)抖動(dòng)和噪音。

　　由于48V相對12V電壓提升高達(dá)400%，因而以往采用皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)備都可以采用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)，如電動(dòng)空調(diào)、電動(dòng)水泵、電動(dòng)渦輪、電動(dòng)油泵、電子風(fēng)扇等。大量設(shè)備采用電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)再也不會(huì)受到皮帶帶動(dòng)的機(jī)械損失，可提升10-20%輪上功率輸出，同時(shí)油耗也相應(yīng)下降約10-20%。簡直就是一石二鳥，提升動(dòng)力又可減低油耗。不過不同發(fā)動(dòng)機(jī)的S級(jí)的48V系統(tǒng)形式也不一樣，代號(hào)M256直列6缸的3.0T則采用直接電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備，而代號(hào)M264的直列4缸雙渦輪增壓的2.0T則由皮帶驅(qū)動(dòng)ISG一體式發(fā)電機(jī)/電機(jī)。

　　由于電壓的提高，各種電器都可以采用更大功率運(yùn)行，比如電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)功率增大，制冷液管路也相應(yīng)增大，整體制冷效果也相應(yīng)加強(qiáng)，而且與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速無關(guān)；用于加熱的電器設(shè)備也如此。無疑這是從另外一方面提高舒適性。

　　由于發(fā)動(dòng)機(jī)無需再拖動(dòng)大量的耗能設(shè)備，其怠速轉(zhuǎn)速可低至520轉(zhuǎn)，可適當(dāng)降低怠速油耗。為何設(shè)定這個(gè)轉(zhuǎn)速？奔馳表示這需要調(diào)節(jié)ISG一體式發(fā)電機(jī)/電機(jī)的發(fā)電工作，以及吸收其工作時(shí)的振動(dòng)。

　　當(dāng)鋰電池電量充足的時(shí)刻，同時(shí)滿足駕駛狀況時(shí)，如下坡或平緩勻速等。發(fā)動(dòng)機(jī)可斷開與ISG一體式發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)和變速箱的鏈接，并自行熄滅。這相當(dāng)于純電行駛，大大提升了燃油經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)需要發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，ISG一體式發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)又可將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速帶到相應(yīng)的速度。因此帶有ISG一體式發(fā)電機(jī)/電機(jī)的48V混合動(dòng)力系統(tǒng)也被稱為微型混合動(dòng)力系統(tǒng)。

　　應(yīng)用了48V電氣系統(tǒng)還有一個(gè)更為重要的因素是，可搭載大功率的電子渦輪。48V電氣系統(tǒng)的電子渦輪最高轉(zhuǎn)速可達(dá)到72000rpm，工作額定功率5kW。因而奔馳S級(jí)搭載博格華納所提供的電子渦輪。電子渦輪最大優(yōu)點(diǎn)是可彌補(bǔ)廢氣渦輪的遲滯，讓發(fā)動(dòng)機(jī)低扭更加充沛，增強(qiáng)了發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力響應(yīng)性以及動(dòng)力輸出。同時(shí)由于發(fā)動(dòng)機(jī)縮短高轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)間，進(jìn)一步可降低油耗。關(guān)于電子渦輪的詳細(xì)可看杜老師的電子渦輪文章。

　　48V電氣系統(tǒng)除了性能和燃油經(jīng)濟(jì)性上優(yōu)化外，還有重要一點(diǎn)是節(jié)約空間。空調(diào)壓縮機(jī)、水泵、發(fā)電機(jī)這些設(shè)備無需再用發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸帶動(dòng)起來，因此整體發(fā)動(dòng)機(jī)的長度得到有效的控制，尺寸非常緊湊。新款S級(jí)擯棄了代號(hào)M276的V6發(fā)動(dòng)機(jī)，采用久違的直列6缸發(fā)動(dòng)機(jī)，而且還是縱置布局。可見得奔馳是多么回想回歸直6的年代。更有一點(diǎn)就是直列6缸會(huì)比V型6缸更加平順，振動(dòng)更少。可惜的是，國內(nèi)已上市的2018奔馳S級(jí)并沒有采用最新款的直列發(fā)動(dòng)機(jī)和48V電氣系統(tǒng)，未來一段時(shí)間才引入國內(nèi)。

　　48V電氣系統(tǒng)一直被說得沸沸揚(yáng)揚(yáng)，這次終于應(yīng)用在奔馳S級(jí)上。不僅讓發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能更好，而且還大幅度降低油耗以及提升排放水平。48V電氣系統(tǒng)對內(nèi)燃機(jī)提升巨大，足以讓環(huán)保人士閉嘴，無需過快進(jìn)入全面的新能源時(shí)代。隨著制造水平進(jìn)一步深入，48V電氣系統(tǒng)的生產(chǎn)成本越來越低，未來將會(huì)越來越多車型采用48V電氣系統(tǒng)，這一點(diǎn)毋容置疑。不過中國品牌做好了技術(shù)儲(chǔ)備么？（圖/文/攝：太平洋汽車網(wǎng) 賴達(dá)聰）

如果您想了解更多汽車技術(shù)相關(guān)的知識(shí)，請到技術(shù)頻道！