串联混合动力技术
汽车制造商对增程器的原理并非完全不予考虑。比如:马自达正在开发旋转活塞发动机增程器。
就像音乐与时尚,在汽车工程技术领域,很多事也在轮回。即使它是以两种形式展现,马自达就是个很好的例子,这家日本汽车制造商的第一款纯电动车型MX-30后续将推出增程器版本。与第一款欧宝Ampera和宝马i3等早前的概念不同,马自达将不会使用传统往复式汽油发动机,而是重新启动汪克尔发动机。这款发动机最后一次运用是在马自达的RX-8运动双门轿跑车中。
在改型的版本中,旋转活塞发动机将主要以平稳模式运行,即以恒定发动机速度 (rpm)运行。根据马自达的说法,先前运行时效率低、污染物排放较高的缺点可以基本消除。该驱动器还具有多种优势。首先,它比同类往复式发动机要轻许多,并且在运行时振动小许多。在行驶舒适性和噪音水平方面,有助于接近电驱动系统。
其次,根据汪克尔原理,旋转活塞发动机可以使用多种燃料。这意味着它不仅可以使用汽油或柴油,还可以使用液化气和天然气或纯氢,及面向未来的合成燃料。汪克尔发动机使用氢气时特别有趣,与传统的内燃机相比,极热的氢气燃烧不会损坏如自由悬置阀之类的组件。而且它运行非常快并逐点运行,这就是为什么燃烧室中的死角不会导致不利条件的原因。
这台汪克尔发动机运转时振动极小可用汽油或氢气
在MX-30车型上产业规模使用汪克尔增程器的计划还尚未明确,但腔室容积700立方厘米的单盘装置项目目前在讨论中。按照欧洲标准调整后,它可以提供仅次于20 kW的发电机输出功率,从而实现轻松驾驶,最高时速120 km / h情况下,几乎没有里程限制。据马自达说,另一个选择是:串联插电式混合动力概念。将更大功率的发动机、发电机与更小容量的电池组合在一起。按照目前的情况,新的汪克尔发动机可能不会在2021年底或2022年初前投入批量生产。
不同供应商
被搁置的技术
增程器不是一个新概念。一些供应商已经花费多年时间研究此技术,并提出了完善的技术路线。
两家供应商的驱动系统都使用了平稳运转双缸发动机来发电
早在2009年,即十多年前,欧宝就推出了第一款Ampera –一辆带增程器的电动汽车。当时,并非只有他们有此想法,为了使早期的电动汽车拥有足够的续航里程,其他供应商也已在开发类似概念。其中莱茵金属汽车公司(前身为KSPG)在2012年,展示了他们紧凑型30 kW机组的研究。该概念首先在一辆菲亚特500上进行了驾驶测试。自那时起,天然气版本的增程式摩托车也诞生了。
与HyperHybrid相似,莱茵金属汽车公司使用了双缸汽油发动机,但他们将气缸布置为V形。垂直的曲轴设计,使得该模组可以轻松地安装在小型轿车的备用轮胎舱或车身底部。另外,发动机保持低调运转,据说它在行驶时几乎没有噪音或振动。由于发动机减少了许多接口,可以轻松集成到车上。对于驾驶者具有更多优势:小型内燃机足够控制电池、传动系统和车内的温度以至于不会明显地损失续航里程。
汽车供应商马勒(Mahle)的开发团队甚至更进一步发展。这款30kW增程器(同样是双缸单元)在2014年首次在一辆测试车中使用。2018年,它被用作开发功率高达90 kW的马勒模块化混合动力总成(MMHP)的技术基础。这个驱动系统概念结合了串并联的优点,有望实现更高的效率,尤其是在更高速度下。
但这两个概念是否能工业化生产尚不能预见。尽管它们已做好批量生产的准备,供应商正在与多家制造商商谈,但还未有具体项目成型。
技术
巴登-符腾堡州立合作大学(DHBW)斯图加特
另一种燃料电池
燃料电池也可以在行驶过程中产生电能。目前氢动力衍生技术已运用在车上。其可替代的概念将甲醇作为燃料。
当人们谈到电动汽车时,氢燃料汽车相关问题经常出现。短途驾驶时零排放,加氢可以像加汽油一样快速。但问题是:人们几乎很难找到一座加氢站。 这就是为什么一些公司正在试验用甲醇作为燃料的燃料电池。在驾驶中,通过电化过程,将其转化为电能再进行电驱动。这不是一个全新的概念。该类型的设备在露营时被用作电源供应器已有好些年了。
Moke以最初版Mini为技术基础,从1960年代初人们便可购买。斯图加特的巴登-符腾堡州立合作大学(DHBW)正与合作伙伴一起将它改装为甲醇燃料电池车
除了Gumpert的电动跑车Nathalie之外,斯图加特的巴登-符腾堡州立合作大学(DHBW)与合作伙伴使用该技术共同合作制造了增程式测试车。然而它们有一些差异。例如,该团队使用的Siqens高温甲醇燃料电池在160°C的温度下运行时具有比露营系统更高的效率。另外,不需要在零度以下加热,它只需在-20°C时开始加热,并可以在-40°C的温度下安全存储。
但值得注意的是:尽管甲醇燃料电池不会排放NOx,CO或颗粒物之类的废气,原则上它仍会排放二氧化碳。那人们为什么还要花费这么多精力呢?氢气存储价格高昂,建造加氢基础设施价格不菲,而人们可以通过普通的加油泵为车加满甲醇。另外,它可以进行合成生产-因此在很大程度上是碳中和的,在欧盟它作为一种燃料被标准化,人们也可以在传统发动机中使用它。
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