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让发动机工程师说说e-POWER到底是个神马技术?

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  最近日产在国内最大的动作有两个,一个是全新奇骏(参数丨图片)的推出,第二个就是终于要在国内推广其著名的e-POWER混合动力系统了。

  作为日系三强之一,在丰田、本田在国内已经推广混合动力技术多年以后,日产的混合动力才姗姗来迟,看起来似乎是有点晚了,关于e-POWER混合动力系统究竟有哪些优势,能撑得起技术日产的称号么?

  日产e-POWER混动的诞生

  故事需要从日产在日本的当红车型NOTE开始。

  2018年日产NOTE以超过13万辆的销售数字,打败丰田Aqua(日规普锐斯),成为 2018 年日本乘用车的销售冠军。

  这是日产自1970年以来,第一次拿下单一车款销售冠军,上次日产拿到日本单车型销售冠军已经是50年前的事情了,可见日产NOTE车型是多么的成功。

  在NOTE的销售数据中最有意思的是其中有接近80%的消费者选择 e-POWER 混动动力车型。

  可以说,是e-POWER混动系统的强势表现才带动了NOTE车型在日本市场的热销,进而坚定了日产将e-POWER混动系统作为未来混合动力战略在全球市场推广的信心。

  日产计划今年引入国内市场的是第二代e-POWER系统,相比NOTE上使用的第一代e-POWER混动系统,第二代产品在电机功率和重量上都进行了优化。

  第一款在国内销售的e-POWER混动系统车型将是日产在国内销量最大的车型:轩逸。

  e-POWER混动的技术特点

  日产e-POWER技术的核心就是车辆采用电机驱动,同时通过高效率汽油机发电来给电机提供电能,汽油机和车轮没有任何机械连接,不直接驱动车辆,只作为发电机使用。

  第一个特点是,e-POWER系统中汽油发动机仅作为发电机使用,不直接参与驱动。

  发动机和驱动部分是没有任何机械连接的,只是单纯发电。因此发动机的运转工况非常简单。

  日产作了一个对比(见下图),蓝色是传统发动机运行的工况区间,绿色是一般的混合动力发动机运行的工况区间,而棕色是e-POWER发动机运行的工况区间。

  可以看出e-POWER的发动机仅仅只需要在几个特定的工况下运转,比传动的发动机运转工况极大的简化了。这使得发动机可以专门针对这些工况进行优化,来进一步提高效率。

  第二个特点是,日产对e-POWER发动机进行了专门的设计来提升热效率,降低油耗。

  典型的技术有:高压缩比和米勒循环、每个气缸两个喷嘴的双喷射系统、缸孔的镜面涂层降摩擦技术Mirror Bore Coating。

  这些技术在NOTE e-POWER车型的1.2L发动机上已经得到了充分的验证,日本媒体的报道显示这个车型的油耗可以做到40km/L的水平,换算过来也就是2.5L/100km,可以说油耗非常低。

  这重新证明了e-POWER混动系统在效率方面的优势。

  第三个特点是e-POWER混动无需充电。

  e-POWER混动系统只能依靠发动机发出的电来驱动电机,因此电池容量很小,这样可以避免昂贵的电池成本,使e-POWER产品的价格非常有竞争力。

  同时也不要依赖任何的充电基础设施,从而有更广阔的应用场景。这也是e-POWER和类似于国内理想ONE一样的增程式混动系统的一个本质的区别。

  因此,日产方面将e-POWER称为"一台能自己发电的电动汽车"(自ら発電する電気自動車)。

  第四个特点是,媲美电动车的静谧性。

  e-POWER混动系统完全靠电机驱动车辆前进,可以和电动车一样安静,即使是发动机启动发电的时候,正常情况下发动机的转速会维持在高效率低转速的区域定速运行,仍然非常安静。

  第五个特点是,像电动车一样的加速响应。

  由于行驶过程是完全靠电机驱动的,因此,加速的感受是和电动车一样的,具有极强的初段加速能力。

  不管是原地起动加速还是中途超车加速的性能都大幅的优于普通的混合动力车。

  e-POWER混合动力系统的未来

  从上面的介绍可以看出,日产e-POWER技术的核心优势是高效发动机。

  未来,日产在扩展e-POWER的应用车型和市场外,继续提高e-POWER混动发动机的效率将是关键所在。

  根据今年初日产公布的信息,日产已经在发动机试验室开始了热效率50%的e-POWER混动发动机的概念测试。由于e-POWER混动发动机的使用工况非常简单,这使得提高热效率的难度显著降低。

  如果e-POWER混动发动机的热效率能够提高到50%这一创纪录的水平,未来在和丰田、本田的混动技术竞争中将处于非常有竞争力的位置。

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