从北京车展看博格华纳的混动技术布局

· Jun 06, 2018

北京车展早已结束,但是毫不意外的我又有拖稿,今天要聊的博格华纳就是其中的一篇。

车展期间在我参加的所有发布会和采访中,博格华纳的技术分享会是最让我觉得烧脑的,不仅对技术的讲解非常深入,而且涉及的产品又很广泛,要消化起来确实有些难度。屏幕快照 2018-06-06 上午7.20.21

你能想象到吗,在技术讲解之前,我拿到的 A4 纸打印而成的新闻稿和技术资料,摞起来居然比我的 iPhone 7 还厚。

所以在这个文章里,我尽量用简洁通俗的文字给大家介绍这家公司在汽车新技术方面的布局。

其实在还没入行之前,我就知道涡轮增压器是这家公司的主要产品之一,但是就像其他很多大大小小的供应商一样,面对汽车电气化时代的到来,博格华纳也要进行相应的转型和布局。

他们对自己做的「一句话自述」是这样的:为内燃机车辆、混合动力车辆以及电动车提供洁净、节能驱动系统解决方案的全球产品领导者。屏幕快照 2018-06-06 上午7.19.44

但是,尽管他们在传统内燃机领域也有很多业务,例如发动机增压、点火、废气管理、正时系统等,我们还是得「面向未来」,看看他们在电气化方面的布局和产品。说不准将来你买的混动和纯电动车里就有他们提供的零部件。

P2 混合动力系统

按照电气化架构和电机所处位置的不同,我们通常用 P0\P1\P2\P3\P4 这样的简称来代表不同构型的混合动力系统,在这里面,博格华纳主要布局的是 P2 混动系统(当然其他构型也有所涉及)。l_599f1b2c4009bIMG_3908

(全球混动市场不同技术的预计增长点)

所谓的 P2 混动,电机要位于发动机之后和变速箱之前,可以适配 CVT、AT、双离合等变速箱,根据搭配的电机种类不同,可以实现 48V 混动、HEV、PHEV 等混动形式。

这个选择主要有两方面原因:

技术上,P2 系统相对容易实现,并且对原有变速箱生产线的改造不大;市场方面,主机厂开始上混动项目,一个很重要的原因是平衡企业平均油耗和应对双积分政策,更经济、更高效达成目的的解决方案,会更受欢迎。

博格华纳的 P2 构型产品主要优势在于变速箱。他们本身就生产湿式双离合变速箱,可以把现成的变速箱产品和电机、电控等新产品打包成系统化的解决方案卖给整车厂。IMG_3917

(博格华纳 P2 混动系统电机)

技术路线上,又分为同轴式三离合系统解决方案或偏置式方案。所谓同轴,指的是变速箱的输入轴和电机的输入轴同轴。相比另外一种偏置式 P2 构型,同轴方案的系统结构要更简洁一些。bw-00516

 

(左边是同轴布局,右边是偏置布局)

P2 结构因为电机位置的原因,对于整车厂来说有一个挑战:如果要把一辆纯汽油车进行混动化改造,就涉及到重新布置机舱内空间,以便塞下 P2 结构的电机等部件,对于纵置平台车型来说,这个问题不大,因为变速箱位于发动机下方,机舱里还有不少空间可以被利用,但是对于大多数车型采用的横置布局来说,因为发动机和变速箱是前后排布,所以机舱里的可利用空间很少,所以在横置平台上研发改造 P2 混动系统,难度会更大一些。

博格华纳采用同轴 P2 方案,这也是一个很重要的诱因。

48V 技术+eBooster 电子增压器

汽车电气化的另一个大热领域是 48V 弱混系统。比如在奥迪新一代 A8 上,就全系标配了 48V 系统,除此之外也有不少搭载 48V 技术的国产车型将会很快量产落地。

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(博格华纳 48V P0 混动系统电机)

48V 系统是什么?有什么好处?简单来说,48V 系统是相对于目前车里的 12V 电源系统而言的,它的电压更高了,也就能为更多车用电器供电,当然,它的主要作用其实还是对于微混系统电机以及自动启停等系统的支持。

一方面,上了 48V 系统之后,自动启停的使用体验会得到优化,另外,48V 的好处还包括发动机可以停机滑行、更好的制动能量回收、熄火后也可以使用空调等等。

当然,48V 系统开始进入量产车,并不意味着现有的 12V 系统就会完全消失。原因很简单:目前绝大部分车载电器化部件都是在 12V 平台下开发和测试的,为了给 48V 系统让路而完全抛弃 12V 架构,就意味着要重新设计、测试这些零部件。所以在一段时间内,48V 和 12V 系统会是在统一款车型上并存的态势。

按照博格华纳的预测,到 2027 年,全球会有 60%以上的混合动力车采用 48V 系统,这意味着千万台的规模量级。面对这么大的市场,博格华纳的做法也简单:把 eBooster 电子增压器和起发电一体机(IBAS)打包,给 OEM 提供成套解决方案,当然,也可以单独零部件供应。IMG_3919

(博格华纳 eBooster)

eBooster,顾名思义是电子增压器,博格华纳的工程师告诉我, 它的开发初衷是为了提升发动机的低速响应性,具体来说,弥补发动机在低速时扭矩不足的情况,减少涡轮迟滞现象,让发动机最大扭矩转速点降低。

注意,它和涡轮增压器不是同一种东西,并且在现阶段,eBooster 要配合涡轮增压器来使用,在发动机处于低速或低扭的时候发挥作用,进行短时间的增压。例如,车子爬坡的时候,原先因为扭矩原因需要降档提高转速,加入 eBooster 之后,就可以保持在原有档位上,短时间内获得更大扭矩。

另外,它和 电子涡轮也不是同一种东西。

博格华纳的 eBooster 分为一代和二代,一代主要是瞬时工作,二代可以实现持续性工作。同时,根据电压不同,又分为 12V 和 48V 版本,前者更适用于小型发动机,而后者动力更强,功率在 5kW-6kW 之间,对于 2.0 排量以上的发动机,一般 12V 版本会不太够用。

去年,48V 的 eBooster 已经在奔驰 M256 3.0T 发动机里实现了量产落地。明年,第二代产品会在两个品牌的车子上开始 SOP,最大的改进是把响应时间由 270ms 提升到了 230ms,并且可以持续工作。IMG_3902

(博格华纳 eBooster 开发路线图)

小结

其实博格华纳给到媒体的技术资料非常详细且专业,eBooster 的技术讲解就有 8 页 A4 纸的篇幅,所以即使之前接触不多,它们还是能让人感受到非常浓厚的「技术宅」风格,并且虽然自身也在转型,但也一直没偏离汽车动力系统解决方案商的角色。

如果你对于汽车动力系统(尤其是新能源)很感兴趣,并且已经不仅仅满足于只了解整车厂公布的那些信息、参数,而是想挖掘得更深,那么对博格华纳这家公司一定要持续关注。


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