山东济宁峰谷机械有限公司,混动车是自充自用?
混合动力汽车「自充自用」的省油原理为转化率差值内容混合动力技术平台的三大类型,内燃机与电动机的运行原理,各类平台的节油与性能的标准。(内容约3400字,阅读需要15分钟)
混合动力汽车的主流类型分为三类,分别为:油电混合(HEV),增程式电驱(REEV),插电式混动(PHEV)。其中插电混动系统又可以按照技术特点的区别分为多个等级,理论上集成BSG发电启动一体电机的PHEV是目前最高技术标准的混动平台;本篇将分为三节解析各类平台的特点,首先需要了解为什么“混动”能节油。
转化效率·差异在燃油动力汽车领域总会讨论这样一个话题:发动机的热效率是多少?【热效率】是衡量一台发动机是否具备高性能与低油耗的重要因素之一,其概念是指燃烧产生的热能假设为100%,其中有多大比例的热能可以转化为机械能(动力)。
活塞往复循环式·内燃式热机是燃油汽车几乎唯一的发动机选项,这种机器的运行原理非常简单但结构却非常复杂。原理为气缸内部燃烧燃油产生热能,以热能推动活塞往复运动并推动曲轴转动。
(曲轴可理解为发动机的动力输出轴·带动飞轮说变矩器泵轮即可将动力输出到变速箱并直到车轮)
图1:内燃机的运动状态演示
图2:内燃机的结构剖面图
内燃机的结构真的很复杂,想要平稳的交替做功需要的是正时系统为各个气缸准确无误的控制气门,以实现活塞、连杆、曲轴、轴瓦等等结构的稳定运转。同时还需要利用曲轴输出的动力带动发电机、压缩机、水泵、助力泵等等系统运转,缺少一样都无法运行。
问题来了:燃烧产生的所有热能首先要被复杂的机械结构的运动(摩擦)损耗掉很大一部分,其次通过曲轴带动运转的各个系统也要损耗很大的曲轴转矩(扭矩·功率);再次冷却循环系统也是要损耗掉很多热能的,但不进行冷却又会因高温损伤机体,那么到底会浪费多少呢?
重要参数对比:
活塞往复式·内燃机热效率约为35%(平均值)交流异步电机能量转化率约为85%永磁同步电机能量转化率约为95%这组数据说明的是三类型发动机消耗100%的能量,能够有效转化成驱动力的比例。内燃机由于机体系统自身需要消耗掉(浪费)太多热能,结果只有平均35%的热能才能被有效利用,然而电动机为什么会这么高呢?
原理:电机并不通过燃烧的方式转化机械能,而是通过电流输入到电动机的电磁线圈产生电磁场,以【磁极互斥】的原理驱动转子运转。由于转化过程中不会产生很多热能,而且能量转化本就不需要热能,所以机器的结构会非常的简单;同时转子与定子是没有物理接触的,转子悬浮的固定进行动力输出也几乎不需要考虑损耗,电机自身并不会像内燃机一样产生巨大的浪费。
番外知识:交流异步电机是两组线圈的相互作用,在运行过程中定子与转子并不完能同步动作。所以即使有高效率的转化基础,但由于运行过程中存在一定程度的损耗,于是这种机器几乎被汽车行业淘汰了。
永磁同步电机是利用「永磁体」作为基础,电磁线圈的产生的刺激与其作用可以做到同步运转。这种结构不会有很大程度的浪费,而且可以高效的反向运转成为“充电电机”,于是这种电机成为了主流选项,不过这与混合动力汽车节油有什么关系呢?
三类系统「节油原理」思考一个问题:汽车在城市道路通勤的油耗,为什么会比高速公路巡航驾驶更高?
这个问题的答案能解释混合动力汽车为什么能节油!城市道路油耗高主要是因为频繁的起起停停与加速,汽车行驶阻力最大的是这两种状态,因为此时缺少滑行惯性作用力的帮助;车辆的加速完全依靠内燃机输出高功率实现,而提升功率的方式只能是“拉高转速”。
任何发动机都会是转速越高能耗越高,转速的概念是一分钟内做功的次数,每次做功都要消耗燃油或电能,做功的频率高(频繁拉高转)必然费油。但是在高速公路巡航时却只需要将转速稳定在平均2500rpm左右,这要比城市道路忽高忽低、平均可能达到3500rpm的转速更低,油耗自然也就更低喽。
重点:HEV油电混合汽车主要以日系汽车的「ECVT平台」为主,其中本田汽车的ECVT是模拟“增程式电动汽车”。运行原理为内燃机串联发电电机主要用于行驶中发电,产生的电流输入到动力电池组进行充电,汽车由ECVT的驱动电机带动运转。
增程发电可让内燃机以相对恒定的中低转速运转,状态等于高速巡航。低效率的内燃机以中低转速发出的电能虽然不多,但足以满足高效率电机的功耗。懂了吧,说白了本田的HEV就是以“稳定并降低内燃机转速”实现节油,利用高效率的电动机实现转化后能量的充分有效利用。所以即使内燃机的效率很差且转化电能的过程还有损耗,但电机的“需求并不高”。至于丰田的ECVT则是普通油电混合为主,其节油原理是在车辆功耗最大的起步和加速阶段,以电动机作为主要驱动力、从而降低内燃机的消耗。
必须说明:两田ECVT系统实现节油是有先决条件的,那就是驾驶风格要相当保守。原因在于ECVT是一种集成两台电动机的横置变速箱,这种结构会严重限制电机功率;而且双电机中还有一台是发电电机,去掉其功率后的驱动电机性能会很弱。
低功率电机以高速行驶或高转速运行很容易达到“恒功率”扭矩快速下滑的范围,此时电耗会比较高。而内燃机优势动力相当弱的自然吸气·米勒循环或阿特金森循环,这种两种机器的低转爆发力很弱,峰值扭矩其实也很弱。所以想要感受到相对合理的性能,唯一的方式就是同时拉升电机和内燃机的转速,结果必然是“双料高能耗”,这就是ECVT系统的缺点——节油就不宜考虑驾驶乐趣。
「REEV&PHEV」技术特点解析本田的“REEV·ECVT”实际就是简配的增程式电动汽车,说白了就是电池组容量小一些,不增加插电充电模块以降低制造成本。反之给这台车加入大容量电池组和充电系统,那么这台车就会是日常通勤代步完全不需要用油,通过电网充电即可纯电驾驶的混动汽车;只有在偶尔的长途通勤时才需要增程驾驶,这是不是会更节能呢?
标准插电增程汽车肯定要更加节能一些,因为利用燃油在汽车上发电还是会有较大的损耗和排放。而电网充电最起码有超过30%的电能来自清洁能源,全数电动汽车加在一起又只能消耗掉几十分之一;所以主要在夜间充电的REEV汽车会通过峰谷电耗的调控,加速节油减排的进程。
然而这个话题似乎显得有些“不接地气”,那就聊一些接地气的!专用充电桩夜间充电的费用仅为0.3¥/1kwh,说白了就是三毛钱一度;电动汽车的平均能耗约为15kwh/100km,也就是说主要在夜间充电则可达到行驶一百公里只需要支出【4.5元】,平均每公里开支不足五分钱……
这就是ECVT增程系统几乎没有意义的原因了,随着动力电池的类型多样化,成本很高的NCM(镍钴锰)未来将不再是主流;制造成本可以下降⅓~¾且安全性与体积能量密度更高的LFP磷酸铁锂电池,决定了插电式增程汽车将会未来主力快销车(普通代步汽车)的理想选项。曾经价格高昂的宝马i系列、别克沃蓝达以及理想ONE都会逐渐拉低产品定位,增程汽车会是取代普通燃油代步车的“潜力股”。
【PHEV·并联式插电混动】将会是主攻性能汽车的选项。REEV增程式系统之所以可以降低产品定位,原因是制造成本会很低:不需要传统变速箱,内燃机不需要高标准多缸中大排量选项,动力电池成本已经下降,这种汽车难道不应该便宜一些吗?至于ECVT平台的混动汽车则应该定位更低才科学,毕竟这些车辆的性能表现是会弱一些的。
然而PHEV则能够实现“1+1>2”的性能标准,因为这种系统的两台发动机都能实现驱动。电机转化效率是内燃机的几乎三倍,那么两台机器同时输出动力等于装备多少内燃机呢?
重点:并联式插电混动系统的性能表现总会非常强劲,可以参考比亚迪王朝系列混合动力汽车,其整备质量2.4吨的SUV都能够以4.3秒的跑车标准破百。很显然这是中高端汽车的标准了,所以此类车辆的价格定位也会高一些,不过并不是单纯因为高性能。
并联系统=(内燃机+变速箱)+(电动机+动力电池+电动系统),说白了就是把一台燃油车与电动汽车融合到一起。制造成本会相当高,研发投入也是相当夸张,所以此类汽车很难做到价格很低。但参考秦宋Pro等车,轿车以不足14万的价格起步其实也很有诚意了。
毕竟这些车还是加入了BSG电机系统,25kw的额定发电功率还能满足中低速的增程式驾驶,也就是说融合了“ECVT+REEV/高性能模式切换”。
PHEV系统是目前综合实力最强的混动系统,REEV将会是主流代步汽车的节能选项,但前提是两类车辆都得保留插电充电模块。否则也就成为ECVT的低标准选项了,技术层面的排名大致如此,就聊这么多了。
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现在出现很多电动汽车?
电动汽车实用价值体现在日常代步通勤,长途驾驶缺点大于优点
讨论电动汽车绕不开续航里程的话题,所谓续航里程指充满一次电后车辆可以行驶的极限距离。现阶段纯电动汽车的续航里程大致分为三个标准,具体如下。
10万元以下的电动汽车-NEDC测试里程约为300~350公里。
10~15万之间的电动汽车-NEDC续航里程约400~500公里。
15~30万之间的电动汽车-NEDC续航里程约500~600公里。
主流层级的电动汽车续航标准大致如上所述,然而这只是测试里程而不是真实里程。在测试环节中不会使用高电耗的暖空调,亦或者测试场地以恒温室内的模拟测试标准为主,温度并不会影响动力电池组的放电效率而造成续航里程的下降。简而言之,真实的电动汽车续航要减少15%左右。
关于电动汽车续航“缩水”的问题几乎是无解的,因为化学电源(电芯)必然会受到温度的影响。同时冷空调的电压缩机会小幅加大电量消耗,暖风的PTC制热模块与PTC蓄电池智能温控系统是耗电大户,冬季使用电动汽车的续航里程下降程度会更加严重,每小时电耗约5kwh左右。为了解决冬季续航问题,部分车辆使用了“电池组预加热”系统,但这一系统只有少数一线国产车才有使用。
综上所述,纯电动汽车续航里程并不算高,而且充电的时间还是比较长。现阶段的行业标准为30min/SOC80%,使用公共充电站的快充桩半小时只能充80%的电量,剩余的20%为了保养电池组则需要进行慢充。这就决定了电动汽车的长途驾驶很驾驶员,用车必须掌握两项“技能”。
1:精准的里程规划能力。指A/B点通勤要能精确的计算里程与时间的关系,其中要计算的有快充80%的时间与剩余续航里程,剩余续航里程与服务区间隔的里程,以及车速与电耗的关系等等。大致得出方案后才能保证车辆正常通勤,不至于出现因计算错误而导致车辆亏电抛锚。
2:必须具备高速公路驾驶汽车的能力。因为目前五个等级的道路上,只有高速公路沿线的服务区完善建设了公共充电站;其他的国道省道县道乡道很难找到充电站,而没有充电站则只能使用慢充,以7~8小时充满的节奏规划行程。所有驾驶电动汽车长途通勤只能以高速公路为主,或能够更精准的计算高速与其他道路续航里程与充电站间距的计算。
电动汽车长途驾驶需要具备里程的规划能力,不过这也并不是一项非常难以掌握的技能——十余年前生产的磷酸铁锂电动汽车,已经有爱好者驾驶该车完成了环中国自驾行。客观的说,电动汽车只是会延长一些通勤时间而且会对“数学能力”要求略高;如果通勤时间总是很充裕的话,那么用公共充电桩通勤成本也仅仅是燃油车五分之一左右的电动汽车——能实现省钱看得见。
电动汽车的真实价值体现方式:日常代步中短途通勤。选购电动汽车能在电力部门申请安装专用充电桩,夜间充电每1kwh的成本只是0.3元且不计阶梯电价;以电动汽车20kwh/100km的高电耗标准为例,每公里的开支仅仅为5~6分钱。而相同等级的燃油动力汽车每公里开始会是5~6毛钱,十倍的节省用车成本是不是很有吸引力呢?
其次电动机相比燃油车的内燃机要安静太多,安静则代表发动机运行时几乎没有振动,NVH的水平高于燃油车很多。日常短途中低速同期会有更静谧的驾驶体验,这些是电动汽车的巨大优势。在续航里程没有突破之前,电动汽车更适合作为家用的第二或第三台车;如需要新能源汽车牌照且需要兼顾快捷的长途通勤,目前最理想的选项是插电式混动新能源汽车,供参考。
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光洁度和粗糙度的区别?
粗糙度指加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性。它是互换性研究的问题之一。表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的,例如加工过程中刀具与零件表面间的摩擦、切屑分离时表面层金属的塑性变形以及工艺系统中的高频振动等。由于加工方法和工件材料的不同,被加工表面留下痕迹的深浅、疏密、形状和纹理都有差别。表面粗糙度与机械零件的配合性质、耐磨性、疲劳强度、接触刚度、振动和噪声等有密切关系,对机械产品的使用寿命和可靠性有重要影响。
光洁度是几十年前的老标准的称法,现在叫表面粗糙度。 光切显微镜是一种专用测量粗糙度的设备。剃前齿轮精度对剃齿后加工的精度影响非常大,一般情况剃前对齿轮精度要求应该是比剃齿后低一级,而且对齿距的要求比较高。
水地暖好还是电地暖好?
谢谢邀请回答!
对于北方的业主来说,咱们有集中供暖,就算供暖温度再低,也不至于到难熬的程度。可南方业主就不是这样了,若是整个冬季都靠空调取暖,舒适度差、电费高,一点也不现实。
因此,很多南方家庭会选择自己安装地暖,想法是挺好,奈何专业知识不足,不知道该如何取舍水地暖和电地暖。这篇文章,就来跟大家说说这二者之间的区别,帮你更好做决定。关于供热源
对于南方业主而言,想要安装水地暖,只能用壁挂炉自采暖的方式,消耗源是天然气;想要安装电地暖,所消耗的就是电能。关于安装成本可能你会觉得水地暖的安装成本更高,因为水地暖包含壁挂炉、分集水器、温控器、管道等等,对于水质不好的地区,还要安装前置过滤器,步骤复杂、工序多,所耗费人体物力确实不小,而安装电地暖,除了发热电缆和温控器外,就没有其他了。事实上呢?
以120㎡新房为例,实际铺设面积60%,粗略计算,整套水暖装下来在两万左右;而电地暖的发热电缆根据使用面积铺设,每平米价格在180~250元之间,取中间值200元,再加上控制面板,总费用在一万八九左右。这么看来,当房屋面积更大时(大于120㎡),铺设电地暖所需整体费用,不会比水暖低。关于舒适度
从舒适度方面考虑,这两者没有什么太大区别,都是从地面向上辐射热量,进而扩散到整个房间。这里有个误区,有人会觉得电地暖比水地暖干燥,其实不是这样,水暖靠水制热,但软管中的水汽却没办法释放出来,自然就不会有加湿空气的效果。不过,水地暖有个绝佳优势——它能解决生活热水问题,电地暖就不行,需要再安装热水器或小厨宝,也是变相增加了安装成本。而电地暖也有个不能避免的劣势,遇到长时间停电情况,就会让业主处于寒冷如冰窖的环境中。
关于使用成本确实,在供热条件相同的情况下,电地暖的使用成本要比水地暖高得多,但我们忽略了一点,采用水暖供暖会有一定热量损耗,最终燃气花费可能比电费还要多。况且,纵观这几年燃气费和电费的调价趋势,你会发现,燃气费每年都会上调,还有阶梯气价的存在,用得越多花的越多,而电费几乎没涨过,未来的日子,也说不好谁的使用成本更高。关于后期养护维修
水地暖需要每2~3年清洗一次管道,即使你想在维护费用上节省,也省不下,因为长时间不维护总会坏掉,到时就会是更大一笔费用,电地暖就没有过多需要维修和养护的项目。关于安全性前些年,电地暖普及率不高,总有人会说,电地暖有辐射、不安全,能不装就不装。很明显,这个观点错误得不能再错了,当然,前提是你没有选择劣质的碳纤维和电热膜。反倒是水地暖,有一定几率出现漏水情况,给自家或邻居家造成经济损失。关于使用寿命
就目前市面上的产品来看,无论是水地暖还是电地暖,技术都很成熟。只要前期选材和安装时严格把控,大多都能用几十年。二者真正的区别在于配件,比如水暖所需壁挂炉,使用寿命不超10年,分集水器使用寿命不超8年,到年头都需要更换,而电地暖需要更换的仅限于温控器,占据明显优势。我是南方业主,水地暖和电地暖究竟该怎么选?
房屋面积在120㎡以下,建议电地暖,安装和维修成本更低,使用舒适度不亚于水地暖;房屋面积在120㎡以上,建议直接选水暖,由于面积增大,所以总成本更低,对于局部空间的可控性也更强。表面粗糙度ra什么意思?
表面粗糙度ra的意思:
表面粗糙度ra是美国标准的粗糙度符号。
表面粗糙度,是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷不平度。
其两波峰或两波谷之间的距离(波距)很小(在1mm以下),用肉眼是难以区别的,因此它属于微观几何形状误差。
表面粗糙度越小,则表面越光滑。表面粗糙度的大小,对机械零件的使用性能有很大的影响。定义的主要参数是Ra或Rz、Ry,是国际间交流使用最广泛的一个参数。但在粗糙度基本评定参数中,一般优先选用 Ra。