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“烧油的电动车”?国产混动技术了解一下

发布日期:2022/09/04 来源: 本站 阅读量(3


  “烧油的电动车”?国产混动技术了解一下近日,长安汽车董事长朱华荣在 2022 世界新能源汽车大会上提议明确禁售燃油车的日期,这并不是说全面推广电动车,而是通过混合动力汽车与纯电动汽车去替代燃油车,所以在今年新发布的新能源车型中,能看到一众国产品牌在混合动力上集体发力。那今天就讲一讲如今不同的国产品牌它的混动技术究竟如何,不同技术之间有着什么相同以及不同的地方,还有就是谈谈混动技术今后发展的趋势。

  在混合动力系统的组成上,大家都选择了类似的方案“混动专用发动机+混动专用变速器+驱动电机”,在混动系统工作模式上,也是较为接近。

  在低SOC、中低速工况下,如市区行驶时,系统则采用串联(增程模式),由发动机驱动发电机发电,再由驱动电机驱动车辆;

  在中高速行驶、高速巡航时,则采用并联模式,由发动机和驱动电机联合驱动车辆,发电机可根据需要进行发电或驱动。

  但由于各家混动系统的发动机、变速箱设计不同,整个混动系统的具体工作逻辑也有所区别,下面将分成发动机、变速箱等两个方面来进行对比。

  各厂商均称其发动机为混动专用发动机,具体性能数据参考下表,而这些发动机都有一些比较鲜明的特点:

  小排量,基本的都是1.5L/1.5T发动机,除了广汽传祺的“大排量”2.0L自吸发动机;

  发动机是国产燃油车其中一个较难攻克的地方,但混动专用发动机与普通燃油车的发动机有点不一样。普通燃油车的发动机需要有足够高的泛用性,而且在低转/高速都要有足够的扭力;混动专用发动机只需要在特定的转速区间内,做到足够高的燃烧效率就足够了。

  而在车辆行驶过程中,需要混动专用发动机启动工作的只有并联(发动机直驱)和串联(发动机发电)两种工况,通过变速箱以及驱动电机的辅助,混动专用发动机可以长时间保证在效率*高的转速区间,以兼顾动力和节能。

  混动专用变速箱的作用将发动机和驱动电机的动力以一定的方式耦合在一起并能实现变速、变扭,而这次盘点的国产混动变速箱均配备了离合器,带离合器一方面是为了绕开丰田的专利;另一方面离合器更容易管理发动机的运转,降低匹配难度,提高效率,同时在混动系统并联模式下能减少发动机介入时的闯动,提高车辆的平顺性。

  目前大概可分为单挡、2挡、3挡的混动变速箱,具体参数看上表。理论上,挡位越多,动力输出模式就会越多,因此能适应更多细分行驶工况。但是发动机、变速箱、驱动电机等一系列硬件,还有整个混动系统的工作逻辑,各个车企均不相同,所以并不能单凭上述性能参数来判定孰优孰劣。

  但当中有几款混动变速箱在结构设计上是挺有意思的,首先是五菱的电磁式DHT。相比较传统的油压式离合器耦合慢、磨损快,五菱的电磁式DHT可以有更快的结合速度,以及更好的耐久性。传统油压式离合器前后齿轮盘转速差精度大概在200rpm左右,而据五菱的官方数据,五菱的电磁式DHT可以将精度差控制在50rpm,因此能更好的抑制顿挫。

  另外就是奇瑞的鲲鹏DHT混动变速箱,它是由一台三挡双离合变速箱+双电机组成,其中一台电机(EM2)放置在双离合的奇数轴,另外一台电机(EM1)放在变速箱和发动机之间。在EM1电机与发动机之间还加入了一个离合器(C1),令发动机能完全解耦。

  而其中的双电机均能充当“驱动电机”或“发电机”,它们的性能参数分别为55kW、160Nm/70kW、155Nm,而这套DHT的纯电模式、串并联模式的具体工作模式可参考上表。总的来说,奇瑞这套DHT的结构相当复杂,对比其他厂商的单挡或2挡变速箱,奇瑞DHT变速箱的控制逻辑相对较为复杂,同时还要优化整个机构的体积、重量的问题。

  这些混动系统的工作模式用一句话简单概括,就是“低速用电,高速用油”,相比纯电车型,混合动力汽车没有续航焦虑;相比燃油车,混动汽车则能将发动机尽可能保持在*高效的转速区间。

  个人认为,这种DHT混动的未来发展方向,发动机方面应该会继续追求更高的压缩比和热效率,并将会细分出自然吸气/涡轮增压两种发动机,以对应节能/性能两种不同取向的车型。不过由于现在的混动发动机在压缩比和热效率方面已经到达了一个较高的水平,较为容易出现研发瓶颈,所以短期内应该较难出现有较大突破的新发动机技术。

  混动变速箱会以单挡变速箱方向发展,单挡变速箱的好处是集成化程度高,体积小,重量轻。而加入性能更好,转速更大的电机能,则能减少变速箱的挡位。

  但混动系统下一步的发展重点应该是在“电”方面。电池是其中一个方面,如何在有限的体积内塞入更大容量的电池,以增加混动车的纯电续航。但固态/半固态电池的研发难度较大、成本较高,因此短期内混动车型的电池应该主要是从电池封装技术方面进行突破,以及设计更利于混动车型布置的车身结构形式等。

  据相关消息,在近日的比亚迪电话会议上,比亚迪预计将于2024年推出第五代DM-i系统,而前段时间则是曝出了有关比亚迪蜂窝电池的消息,个人估计第五代的DM-i系统可能与蜂窝电池有着较大的关系。

  今年发布的混动车型,它们的驾驶体验比较接近电动车,在动力上相比同级别的燃油车型要更好。不得不说,混动解决了国内车企没有大排量发动机以及多挡位自动变速箱的尴尬。现在各车企的混动系统都已较为成熟,混动车型的产品矩阵也相当丰富,近几年内混动系统的更新换代更多是“完善”而不是“革新”。各位朋友如有相中的混动车,在配置价格合适的情况下不妨出手。另外,如有朋友对国产混动技术有自己的独到见解,也不妨在评论区留言分享。


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