混動(dòng)時(shí)代 自主品牌混動(dòng)技術(shù)詳解(上)
最新一代比亞迪DM雙模系統(tǒng)根據(jù)不同的使用場(chǎng)景,分為DM-i和DM-p兩種技術(shù)路線。由于DM-p系統(tǒng)只是DM3.0系統(tǒng)的一種延續(xù),DM-i超級(jí)混動(dòng)是我們本次介紹的重點(diǎn)。
沒(méi)有高效率的發(fā)動(dòng)機(jī),再好的混合動(dòng)力系統(tǒng),也是爛泥扶不上墻,畢竟提高熱效率是插電式混合動(dòng)力專用發(fā)動(dòng)機(jī)的首要任務(wù)。比亞迪深諳這個(gè)道理,所以比亞迪這套DM-i超級(jí)混動(dòng)系統(tǒng)最引人注目的莫過(guò)于秦PLUS DM-i搭載的驍云-插混專用1.5L高效發(fā)動(dòng)機(jī),而這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)竟然能做到了43.04%的熱效率。
這臺(tái)驍云-插混專用1.5L高效發(fā)動(dòng)機(jī),利用了阿特金森循環(huán)技術(shù),讓燃效提升12%、油耗整體降低了15%。官方稱全新的動(dòng)力總成還根據(jù)城市頻繁啟停的用車工況,改進(jìn)了低轉(zhuǎn)扭矩輸出,讓其達(dá)到最高扭矩的起始轉(zhuǎn)速相對(duì)于上代產(chǎn)品下降100轉(zhuǎn)/分鐘,更適合國(guó)內(nèi)用戶經(jīng)常走走停停的實(shí)際出行場(chǎng)景。
與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配的是E-CVT無(wú)級(jí)變速變速箱,最高傳動(dòng)效率為95%,能夠進(jìn)一步降低油耗水平,官方稱與驍云-插混專用1.5L高效發(fā)動(dòng)機(jī)匹配顯著提升整車的NVH表現(xiàn),噪聲值比同級(jí)別合資產(chǎn)品低2-4dB。比亞迪DM-i超級(jí)混動(dòng)四大控制模式日常使用以電驅(qū)動(dòng)為主,發(fā)動(dòng)機(jī)高效發(fā)電,適時(shí)輔助驅(qū)動(dòng),全工況超高效率。通過(guò)控制系統(tǒng)智能切換能量模式,可以讓發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)全工況下維持在高效區(qū)間運(yùn)行。
除了電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī),比亞迪還對(duì)動(dòng)力電池“動(dòng)手”,就是最新研發(fā)的全新一代磷酸鐵鋰“刀片電池”。刀片電池代表的是一種新的電池結(jié)構(gòu),其意義就在于通過(guò)改變電池結(jié)構(gòu)的方式提高了電池的體積利用率。
將比亞迪漢的電池包拆解開來(lái),我們可以得到一堆長(zhǎng)度1米,寬度10厘米,厚度不到2厘米的電池單體,這些電池單體緊密排在一起,就像“刀片”一樣插進(jìn)電池包,薄如刀片的磷酸鐵鋰電池組合起來(lái)就能起到提升電池包整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的作用。經(jīng)過(guò)優(yōu)化后的熱管理系統(tǒng),可以保證刀片電池包在-35℃的極端低溫環(huán)境下仍能夠保持在最佳工作狀態(tài)。
其實(shí)比亞迪DM-i與本田的MM-i在邏輯上是非常相似的,都是P1+P3電機(jī)布局,采用雙電機(jī)插混架構(gòu)。但從架構(gòu)布局來(lái)說(shuō),DM-i超級(jí)混動(dòng)采用平行軸布置,軸向尺寸更小,更利于整車布置;而本田的i-MMD系統(tǒng)采用同軸式布置,軸向尺寸大,同時(shí)限制了電機(jī)尺寸。更大的電機(jī)性能可以做的更高,可拓展能力更強(qiáng),而由于iMMD電機(jī)尺寸受限,使得iMMD的電機(jī)性能弱于比亞迪DM-i超級(jí)混動(dòng)的電機(jī)性能。
其次,雖然都是采用扁線電機(jī),DM-i超級(jí)混動(dòng)電機(jī)最高轉(zhuǎn)速為16000rpm,具備目前世界已知量產(chǎn)電機(jī)中的領(lǐng)先水平。而iMMD電機(jī)最高轉(zhuǎn)速只有13000rpm。所以相比之下,比亞迪的電機(jī)恒功率區(qū)更長(zhǎng),后備功率更足,加速感更好,爬坡能力也更強(qiáng)。
而高轉(zhuǎn)速勢(shì)必會(huì)造成更高的發(fā)熱問(wèn)題,目前行業(yè)內(nèi)的電機(jī)主要還是使用水冷降溫,需要熱交換不能直接接觸熱源。雖然DM-i超級(jí)混動(dòng)和iMMD同時(shí)采用油冷技術(shù),可以直接冷卻熱源,散熱能力增強(qiáng)。但是iMMD電機(jī)只能通過(guò)內(nèi)部噴淋油冷定子,而比亞迪DM-i超級(jí)混動(dòng)電機(jī)既能內(nèi)部噴淋定子又能轉(zhuǎn)子甩油冷卻,內(nèi)外皆可冷卻效果更好。
重要的是,比亞迪的驍云-插混專用1.5L高效發(fā)動(dòng)機(jī),最高熱效率43.04%,獲得了中國(guó)汽車技術(shù)研究中心的認(rèn)證,是目前全球量產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的“珠穆朗瑪峰”。而iMMD發(fā)動(dòng)機(jī)最高熱效率僅為40.5%,要知道發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率每提高1%都很難突破。還有,DM-i超級(jí)混動(dòng)搭載了3.3KW和6.6KW交流充電,且長(zhǎng)里程版還搭載了大功率直流快充,可實(shí)現(xiàn)30分鐘充電80%,而這項(xiàng)功能是也是iMMD不具備的。
另外,相對(duì)于iMMD,DM-i超級(jí)混動(dòng)的節(jié)能表現(xiàn)更驚艷,可實(shí)現(xiàn)虧電油耗3.8L/100km,僅為燃油車油耗的一半。當(dāng)車輛虧電時(shí),在市區(qū)路況下,以EV行駛為主,81%的工況發(fā)動(dòng)機(jī)熄火停機(jī);18%的工況發(fā)動(dòng)機(jī)處于高效區(qū)串聯(lián)行駛;這樣99%的工況下是用電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng),無(wú)限接近純電般的駕乘體驗(yàn)。整體來(lái)看,DM-i超級(jí)混動(dòng)不僅相對(duì)于iMMD具備技術(shù)優(yōu)勢(shì),而且真正實(shí)現(xiàn)了以電為主,確實(shí)符合其“燃油車顛覆者”的定位。
而吉利汽車也在近年發(fā)布了全新模塊化智能混動(dòng)平臺(tái)——雷神智擎 Hi · X。其作為模塊化的混動(dòng)平臺(tái),包含有兩款混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī)、兩款混動(dòng)專用變速箱,能夠覆蓋吉利星瑞、星越S、星越L以及領(lǐng)克家族。
以DHE15(1.5TD)發(fā)動(dòng)機(jī)為例,該發(fā)動(dòng)機(jī)作為首款量產(chǎn)增壓直噴混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī),采用了360bar高壓直噴、低壓EGR廢氣再循環(huán)、增壓中冷器以及米勒循環(huán)方式等技術(shù)。
讓該發(fā)動(dòng)機(jī)可輸出最大功率為110kW,峰值扭矩達(dá)到了225N·m,發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率更是達(dá)到了43.32%,同時(shí)指示熱效率達(dá)到了52.5%,一度超過(guò)比亞迪曉云-插混專用 1.5L 發(fā)動(dòng)機(jī)43.04%的熱效率。
吉利同樣也采用了全新的混動(dòng)專用變速器——DHT Pro。該混動(dòng)專用變速器將雙電機(jī)、變速器、電控制器等6合1高度集成,重量?jī)H120kg,最大輸出扭矩達(dá)到4920N·m,扭質(zhì)比41N·m/kg。
其中P1發(fā)電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)相連,并且相比于BSG電機(jī)的功率更大,能夠兼顧啟停、發(fā)電等功能。而與比亞迪DM-i有所不同的是采用了P2驅(qū)動(dòng)電機(jī),這也意味著當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)時(shí)都必須通過(guò)變速器的參與,選擇合適的速比后驅(qū)動(dòng)車輛。
但是變速器采用了3擋的布局,它集成了換擋機(jī)構(gòu)和雙行星齒輪組,使發(fā)動(dòng)機(jī)處于高效工作區(qū)的機(jī)會(huì)更多,與奇瑞的鯤鵬DHT的原理相似,而檸檬DHT只采用了兩擋的變速裝置。
此外,吉利的混動(dòng)系統(tǒng)還支持車速20km/h以上,系統(tǒng)就能進(jìn)入并聯(lián)模式,利用發(fā)動(dòng)機(jī)的高效區(qū)間避免能量的損失,并且能夠借助三擋變速器,在高速超車時(shí)釋放60%的儲(chǔ)備能量。而比亞迪DM-i車速需達(dá)到65km/h以上才能進(jìn)入并聯(lián)模式,檸檬混動(dòng)DHT 則是在車速達(dá)到35km/h 以上進(jìn)入并聯(lián)模式。
據(jù)悉,吉利這套雷神智擎Hi·X的節(jié)油率可達(dá)40%,油耗則能低至3.6L/100km,并且同樣實(shí)現(xiàn)了純電、串聯(lián)和并聯(lián)模式,未來(lái)也將推出四驅(qū)車型。電池部分,吉利DHE15+DHT Pro混動(dòng)系統(tǒng)搭載了容量約為1.8kWh的三元鋰電池組,并將電池組放置在座椅中間的通道內(nèi),增加了空間的利用率。
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