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05-27
【原创】提到混动车型,大多数人都会认为在这一领域做得不错的日系车型是最靠谱的。
然而,随着新能源汽车的普及逐渐全球化,遥远的东方国家的两家公司推出了自己最新的混合动力技术。
它们是比亚迪的DM-i和长城柠檬DHT。
然而,两者在技术上有什么区别呢?一般来说,与燃油车和纯电动车单一能量流(动力-传输-输出)的清晰架构不同,所谓混合动力架构是一种以更高自由度耦合两个动力源的驱动方式。
随着这些年技术的发展,目前在技术类别上分为三大类。
它们是:串联架构、并联架构和混合架构。
其中:串联架构将发动机与车轮解耦。
发动机通过发电机发电,然后电机驱动车轮。
并联架构允许发动机和发电机同时驱动车轮,实现两种动力源的相互补充和协作。
混合架构可以同时实现串联和并联功能。
它有两个电机,一个电机仅用于直接驱动车轮,另一个电机具有双重作用:当需要极限性能时,该电机可以充当直驱电机。
车辆的功率是发动机和两个电动机的功率之和;当电量不足时,充当发电机为电池充电。
比亚迪的DM-i和长城DHT就属于这种混合动力类型。
混合动力架构对比 说到混合动力架构,本田的i-MMD和丰田THS或许是该领域无可否认的代表,但比亚迪和长城作为后来者,一定有令人耳目一新的亮点来超越前辈。
比亚迪DM-i由专门打造的SnapCloud插电式混合动力1.5L阿特金森循环发动机、ECVT、EHS电动混合动力系统和混合动力专用动力刀片电池组成。
长城柠檬DHT由1.5L/1.5T混合动力专用发动机、双发电/驱动电机、定轴变速箱、双电机控制器和集成DCDC组成。
总体而言,两种混合动力系统的主要区别在于DM-i的ECVT变速箱和DHT的GM/TM电机+定轴两速变速箱架构。
通俗地说,相似之处就是都是由发电机和电动机驱动。
不同的是,长城柠檬DHT系统比比亚迪DM-i多了一个两速变速箱,而这个两速变速箱可以直接驱动车轮。
从这个角度来看,似乎两者在混合架构方面基本相同,但如果深入观察,它们还是有很大不同的。
混合动力技术对比比亚迪DM-i搭载了专为SnapCloud插电式混合动力打造的1.5L阿特金森循环发动机,拥有高达43.04%的超高热效率值。
这是什么概念?一般来说,目前国际领先水平约为40%,而以低油耗自诩的本田也仅达到40.5%。
那么它是如何做到的呢?首先,这套发动机系统拥有15.5:1的超高压缩比,可以有效减少排气损失和进气损失,提高燃烧效率。
此外,比亚迪还为这款发动机配备了低温废气再循环EGR冷却系统。
EGR中文翻译为废气再循环系统。
由于发动机正常工作温度在85℃左右较为理想,此时机油的粘度和流动性已达到最佳平衡状态。
当温度低于80℃时,发动机在正常低温模式下运转时,会出现机油流动性不足、润滑不良、摩擦增大等现象;当温度在95℃左右或更高时,油的粘度不够,导致润滑不良,并会加速氮氧化物的合成。
造成排放超标。
该系统的工作原理是将部分废气重新引入进气管重新燃烧,可以通过冷却的废气减少氮氧化物的生成,同时引入废气中的惯性进气歧管。
气体,减少气缸内的氧气含量,可以有效抑制混合气自燃的风险,降低爆震的概率。
这有效降低了气体温度,提高了系统效率,减少了进气损失。
据透露,比亚迪已经实现了行业领先的EGR率25%,因此可以从各个方面提高热效率,从而节省油耗。
此外,超低摩擦、分体冷却设计等技术也运用在发动机上。
因此可以看出,为了提高热效率,比亚迪在这款发动机上进行了大范围的“减法”,以达到理想的数据状态。
作为DM-i的核心,EHS电动混合动力系统采用串并联双电机设计。
其中,驱动电机有kW、kW、kW三种不同的峰值功率,而发电机则根据驱动电机的功率不同而不同。
其中,kW、kW版本配备的发电机峰值功率为75kW,kW版本配备的发电机峰值功率为90kW。
三个电机的转速高达16000rpm,扭矩超过N·m。
电池方面,DM-i配备了比亚迪专门为该平台开发的混合动力专用动力刀片电池。
其电池组有8.3kWh和21.5kWh两种容量,单片电池容量达到1.53kWh。
此外,刀片电池采用最新的脉冲自加热和制冷剂直冷技术。
电池控制器控制电池高频大功率充放电,对电池内部进行加热,从而达到给电池加热的效果,同时也满足较高的安全要求。
。
由于是自加热,加热均匀性较好,发出的热量全部用于提高电池温度。
与传统先加热冷却液再加热电池组的方法相比,加热效率提高10%以上。
此外,电池组结构采用类似蜂窝铝板的结构,强度更高,符合针刺测试标准。
同时,插电式混合动力车型首次同时提供交流慢充和直流快充。
使用直流快充时,从30%充到80%只需30分钟,从15%充到80%也只需30分钟。
40分钟。
此外,刀片电池采用制冷剂直冷技术,相比液冷减少一级能量交换,热交换效率比液冷提升20%!然后,通过电池的高频充电和放电来加热电池。
不仅给电池加热,而且受热均匀。
脉冲自加热效率比液体加热高10%,减少了严寒条件下电池寿命降低的问题。
说完了比亚迪,我们再来看看长城柠檬DHT混动。
虽然没有透露出更深入的核心信息,但我们还是可以从已知的数据中发现一些信息。
柠檬DHT高度集成油电混合系统是以“七合一”高效多模式混合动力总成为核心构建的混合动力技术体系。
它集成了1.5L/1.5T混合动力专用发动机、双发电/驱动电机、定轴变速箱、双电机控制器和DCDC。
此外,长城汽车柠檬混合动力DHT系统拥有三种不同规格的动力总成,包括:1.5L混合动力专用发动机+搭载kW高集成混合变速箱的DHT动力总成,系统功率达到kW,动力综合效率最高。
系统。
50%以上,可实现HEV/PHEV动力,主要应用于A级车型。
1.5T混合动力专用发动机+DHT动力总成,搭载kW高集成混合变速箱。
电力系统功率为kW,综合效率可达50%以上。
可实现HEV/PHEV两种动力,主要应用于B级车型。
。
1.5T混合动力专用发动机+DHT+P4动力总成,配备kW三合一两速电驱动后桥。
系统功率为kW,综合效率可达50%。
可实现PHEV动力,主要应用于C级车。
。
PHEV架构下还有“1.5T+DHT+P4”四驱动力总成,对应不同级别的产品,满足用户多元化选择。
Lemon Hybrid DHT由高效混合动力专用发动机、高度集成的双电机混合变速箱和kW三合一两速电驱动后桥组成强大的三发动机/四发动机动力系统,带来超能力。
HEV两轮驱动系统的动力系统最大功率为kW,PHEV两轮驱动系统的总功率可达kW。
PHEV+P4结构的前后桥电机可同时输出动力,系统总功率最大可达kW。
该架构的智能四驱系统具有较强的爬坡能力,如在干燥的沥青路面上可实现最大爬坡度60%-65%,在雪地上可实现最大爬坡度15%-18%。
在高燃油效率混合动力专用发动机三合一电驱动桥变速器方面,系统还采用双电机混合动力拓扑,可实现EV、串联、并联、能量回收等多种工作模式,实现各种驾驶场景下的动力。
与油耗的完美平衡。
在高度集成的混合动力DHT传动电池方面,长城柠檬DHT架构配备了全球最大容量、高效的混合动力电池,拥有业界最高性能的纯电动续航里程可达公里。
采用CTP(Cell to Pack)技术,电池组能量密度达到Wh/kg,支持11kW交流慢充和直流快充。
高能量密度动力电池 从以上数据我们可以看出,比亚迪DM-i主打电驱动技术,而长城柠檬DHT则更倾向于“油电共存”的技术理念。
(比亚迪宋Plus DM-i的两台电机分别为kW和kW,此前曝光的哈弗H6柠檬DHT版配备了kW和kW两台电机,分别匹配1.5L和1.5T两款专用发动机。
)可见长城柠檬DHT对电力驱动的依赖程度较低。
既然我们比较了工作方式的硬实力,那么两者在混合模式下的软实力是什么呢?比亚迪的EHS电动混合动力系统是DM-i超级混合动力系统的关键。
它采用双电机结构。
一台电机负责驱动,另一台主要负责发电。
两个电机平行轴布置。
根据能量流向,DM-i超级混合动力系统主要有EV纯电动模式、HEV混合动力串联模式、HEV混合动力并联模式和发动机直驱模式四种工况。
EV模式:当DM-i超级混合专用动力刀片电池电量充足时,EV模式适合DM-i超级混合系统的所有工况。
该模式下,车辆相当于纯电动汽车,DM-i超级混合动力专用动力刀片电池的电力直接为驱动电机提供动力进行行驶。
此时发动机不会运转,发电机也不会发电。
得益于更大容量的动力电池组,DM-i超级混动系统在大多数驾驶情况下都处于EV模式。
此时,发动机避开低效率范围,电动机在高效率范围运行。
不仅起步加速强劲,还可以减少频繁起步加速时的能耗,适合城市道路环境。
在电池电量耗尽、突然加速或超高速等情况下,DM-i超级混合动力系统将进入HEV模式。
HEV模式可分为HEV串联模式和HEV并联模式:HEV串联模式一般以中低速驱动车辆。
将保持 HEV 系列模式。
在HEV串联模式下,DM-i超级混合动力系统以接近增程式的方式运行——发动机驱动发电机高效发电,电能直接供给电动机驱动车辆。
同时,系统的控制策略将使发动机运行在最佳能效范围内,多余的电能将存储在刀片电池中。
当电池组电量不足时,车辆进入HEV串联模式。
在此模式下,您可以体验纯电动驾驶的乐趣,而不必担心车辆动力不足带来的里程焦虑。
此外,系统会根据道路和工况以及电池组的电量水平自动进入EV纯电动模式,避免不必要的燃油消耗。
HEV并联模式如果驾驶员需要中低速快速加速或超高速行驶,DM-i将进入HEV并联模式。
在此模式下,通过EHS的协调运行,发动机直接驱动车轮,电池也为电动机提供动力。
此时,发动机和驱动电机共同驱动车辆,系统也能爆发出最大功率。
HEV并联模式多出现在全油门加速的情况下。
此时,车辆的动力在短时间内达到最强的输出。
以秦PLUS为例,0公里/小时加速时间仅为7.3秒,足以与2.0T级别竞争。
与燃油车相比,超车只是小菜一碟。
发动机直驱模式当车辆进入高速巡航时,DM-i超级混合动力系统将进入发动机直驱模式。
此时,EHS电动混合动力系统直接将离合器和液压系统结合在一起,发动机动力直接驱动车轮。
发动机直驱模式下,可以充分利用汽油机的高效工作范围,实现低油耗、长续航。
发动机在有余电时还可以充电,为后续的城市路况提供纯电动驱动,进一步提高系统效率。
让我们看看柠檬混合 DHT。
搭载高效混合动力专用发动机和TM(驱动电机)/GM(发电机)双电机。
动力系统整体效率超过50%,在全速度范围、全场景下带来最佳经济性。
,针对不同路面进行灵活的功率分配。
其核心工作原理是始终使发动机工作在最高效率点,或者说最大限度地提高发动机的效率,从而达到最佳的综合性能。
“Lemon Hybrid DHT”的工作模式分为以下几点。
EV 模式能量流。
在EV工作模式下,TM电机可直接驱动车轮,使发动机保持在高效率区域,最大限度地发挥动力性能。
串联模式能量流 串联模式适合城市驾驶条件。
发动机驱动GM发电,TM电机直接驱动车轮。
在串联混合模式下,节油率可达35%-50%。
并联模式能量流更适合高速行驶工况。
它由发动机驱动,直接驱动车轮。
GM电机和TM电机负责调节发动机工作点和辅助驱动轮。
该直驱发动机工作点直接落在高效区域。
模式下,与串联模式相比,油耗可降低10%~15%。
能量回收模式 能量流能量回收模式适用于制动工况。
TM电机直接回收能量,不仅提高了车辆的工作效率、增加了续航里程,还进一步降低了油耗,从而更好地优化能源利用。
从总结中可以看出,长城柠檬DHT的发动机可以通过两速变速箱直接驱动车轮,但搭配DM-i的ECVT系统后,发动机无法直接驱动车轮。
它只能驱动发电机发电,然后电动机驱动车轮。
观点:在中国汽车工程学会最新发布的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》中,明确提出未来15年传统汽车将全面“混合动力”。
到2020年,混合动力将成为非新能源汽车的主导力量,仍占据半壁江山。
因此,汽车产业呈现出多种技术路线并行发展的局面。
为了实现节能汽车的低碳化,主机厂必须建立新的混合动力技术路线。
因此,比亚迪DM-i和长城柠檬DHT的相继推出,为国产混合动力车型的涅槃拉开了良好的序幕。
虽然在技术上各有千秋,但值得肯定的是比亚迪DM-i和长城柠檬DHT打破了日系品牌的技术垄断,成功将国产混合动力技术提升至国际水平。
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