
市場上混動車型發動機有采用前排氣,也有采用后排氣,對于混動整車需求,更偏向使用前排還是后排呢,下面進行相關探討。
圖1為后排氣布置,即排氣在后面,靠近電池艙位置;
圖2為前排氣布置,即排氣在機艙,靠近車頭前端位置。

圖1 混動系統發動機后排氣

圖2 混動系統發動機前排氣

探討如下:
1.
采用前排方式,主要給電池設計預留更大空間,包括電池熱管理、電池熱均衡更容易控制和實現較佳效果;而采用后排方式,更有利于排放物優化提升,排氣尺寸空間減小,排氣成本有所降低,主要的排氣熱在前機艙,需要解決前機艙熱管理問題更多。混動整車底盤布置如圖3所示。

前排更利于電池,后排更利于前機艙。
2.
前排布置更有利于前驅電機布置,如果只做后驅,前排和后排在布置上差異不大;
3.
混動車型,因為電機的使用,發動機都趨于更換小發動機(例如原始傳統車型匹配2.0TD發動機,更新為混動后匹配1.5TD發動機),這樣混動車型在中低速發動機負荷走大,排氣溫度升高,前排更有利于排氣散熱;
4.
尤其是PHEV饋電狀態,相當于小馬拉大車,對于發動機高轉速高負荷使用更劇烈,排氣熱量更高,前排更有利于排氣散熱;
5.
后排需要面對的是夏季高溫,停機后排氣周圍的熱害問題,尤其是對于電池影響,這塊采用風機輔助可行性和效果都不是太理想;
6.
從布置角度,前排排氣空間較大,重心較高,而后排布置空間小,重心較低;
7.
前排或者后排一般都是主機廠前期設計的產品平臺已固定。所以如果如果是前排布置,需要解決的是前機艙熱管理;如果是后排布置需要解決電池熱管理;根據自身發動機產品在后續布置開發中側重解決溫度有所差異。主要從以下幾個方面著重考慮:
7.1 機艙熱管理
7.2 電池熱管理
7.3 PHEV運行特性需求
7.4 電機布置需求
7.5 排放布置需求
7.6 控制器布置需求
7.7 總體效率
8.
傳統車升級為混動,新引進的是電機和電池系統,對于這兩個新系統需要解決的問題和難度相對更大些,
9.
前排和后排面臨的問題不同,實際產品都有存在,根據前后排布置來完成混動系統優化和問題規避,都可以實現混動車型成功開發。而對于未來如有全新設計的一款發動機,考慮前排或者后排的采用需要從技術、存在問題解決難度、成本、排放、熱管理等多方面來考慮(參考7)。
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