市面上有各種增程式動力系統技術,但核心技術的發動機並不多,大多數發動機都用於執行簡單的發電電源,依靠大容量電池驅動電機。 另一方面,日產的e-power系統不依賴大容量電池,而是採用發動機的可變壓縮比技術,比直接用發動機行駛更高效。
從日產X-Trail開始,汽油發動機將不再用作動力源,所有車型都將使用e-Power系統。 用於發電的KR15DDT發動機採用VC渦輪系統,該系統利用曲軸和連桿之間的連桿來改變活塞衝程範圍,從而實現從8:1到14:1的可變壓縮比。從這個壓縮比範圍可以假設設計範圍是從公尺勒迴圈操作到渦輪增壓操作。
發動機的作用是為**電機提供動力,但最大的問題是為什麼需要可變壓縮比發動機和渦輪增壓器的組合。 汽油發動機的熱效率接近40%,那麼為什麼使用類似的發動機來驅動電機更省油呢?
原因是無論汽油發動機的熱效率提高多少,它都無法在行駛時使用的所有速度下發揮作用。 當發動機開始運轉時,發動機轉速低時油耗很差。 此外,即使在高轉速下行駛時,油耗也很差。 這些發動機效率最高,在大約 2,000 rpm 的範圍內提供最佳的燃油經濟性。 如果一直使用這種旋轉,熱效率更高的汽油發動機也是一種有效的方法。
然而,很難在日常工作中取得令人滿意的加速結果。 即使使用變速器,也很難保持這種轉速。 在這種情況下,CVT 被認為是一種省油的變速器,因為它可以根據加速度自由調節發動機轉速。 在無級變速器的幫助下,可以在以 2,000 rpm 左右的速度繼續使用的同時加速。
但串聯混合動力車使用最高效的發動機轉速發電,並利用產生的電力驅動據說效率超過 90% 的電動機,從而獲得更好的燃油效率。 更重要的是,發動機不會一直運轉,而是只在汽車的車載電池電量不足時發電,從而減少了發動機的執行時間。
此外,在發動機上執行時,包括CVT變速箱造成的摩擦損失,會降低燃油效率。 但是,如果是電動機驅動,則不需要變速器。 這也有助於提高燃油效率。 同樣需要注意的是,與同時使用電動機和發動機驅動的併聯混合動力車相比,串聯混合動力車僅依靠電動機驅動,並且基於與電動汽車 (EV) 相同的概念,可以使用減速等再生速度調整來調整控制主動利用率。
再生是指在減速過程中將電機切換到發電機,為車載電池充電。 無論發動機多麼高效,它都無法**使用的能量。 但是,電動機可以發電。 即使使用相同的汽油發動機發電,電池中充電的電力也可以用於進一步的加速和駕駛,這是提高燃油效率的另乙個原因。
無論是電動汽車還是高壓,使用電動機驅動和發動機之間的主要區別在於,使用的一部分能量可以再生**。 這就是實現電機驅動電氣化重點的地方。