2021年是中國(guó)混合動(dòng)力發(fā)展的元年，混合動(dòng)力技術(shù)大發(fā)展的時(shí)期已經(jīng)拉開(kāi)。在本屆中國(guó)汽車動(dòng)力技術(shù)大會(huì)上，來(lái)自上汽通用泛亞汽車技術(shù)中心、奇瑞汽車、東風(fēng)風(fēng)神、長(zhǎng)城汽車、日產(chǎn)（中國(guó)）投資有限公司、廣汽傳祺、比亞迪汽車的七位技術(shù)高管毫無(wú)保留地分享了各自最新的技術(shù)、研發(fā)成果，探討了當(dāng)前混合動(dòng)力技術(shù)開(kāi)發(fā)中存在的困難和挑戰(zhàn)。為此，我們也為大家?guī)?lái)了這7篇精彩報(bào)告的深度解讀，并以連載的方式為大家一一呈現(xiàn)

奇瑞在本次中國(guó)汽車動(dòng)力技術(shù)大會(huì)上對(duì)其ACTECO動(dòng)力總成公司旗下主流動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行了大量的技術(shù)揭秘，同時(shí)也紕漏了關(guān)于鯤鵬動(dòng)力在內(nèi)的多個(gè)關(guān)鍵技術(shù)細(xì)節(jié)。多款動(dòng)力系統(tǒng)潛力巨大，值得期待。

混動(dòng)架構(gòu)，電氣能力以及專用發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率是主要技術(shù)方向

跨過(guò)P048V，混合動(dòng)力的深水區(qū)是奇瑞未來(lái)的主要發(fā)展方向。目前多數(shù)的第一代PHEV系統(tǒng)，主要基于CVT的P2方案，而下代PHEV系統(tǒng)（鯤鵬動(dòng)力），則是基于DHT高壓電氣混合系統(tǒng)（電壓高達(dá)300V+），而三代PHEV主要基于DHT超高壓（700V+）的深度混合系統(tǒng)，在節(jié)油率方面將巨幅提升，預(yù)計(jì)可以達(dá)到80%-90%。

另一方面，當(dāng)前的輕混發(fā)動(dòng)機(jī)利用米勒/阿特金森循環(huán)以及高壓縮比可以做到38%熱效率，而隨著PHEV架構(gòu)的不斷提升，混動(dòng)策略的深化，發(fā)動(dòng)機(jī)利用如低壓冷卻EGR技術(shù)提升到41%，未來(lái)利用超高壓縮比以及高能點(diǎn)火、超長(zhǎng)沖程將熱效率提升到44%-45%。

鯤鵬動(dòng)力的秘籍

作為一臺(tái)純油的發(fā)動(dòng)機(jī)，提升整機(jī)能力的主要方法是利用長(zhǎng);中程+米勒循環(huán)+高壓縮比的技術(shù)路線。重新設(shè)計(jì)燃燒系統(tǒng)，長(zhǎng)沖程+米勒循環(huán)雖然在缸內(nèi)流場(chǎng)上的建立相比阿特金森循環(huán)困難，但在整機(jī)熱效率以及動(dòng)力性方面提升不少。這就是為什么在燃燒系統(tǒng)i-HEC II的設(shè)計(jì)中，流場(chǎng)構(gòu)建尤為重要。除此之外，熱管理系統(tǒng)，快速響應(yīng)增壓系統(tǒng)以及低摩擦技術(shù)可以保證燃燒系統(tǒng)在各個(gè)工況上的良好運(yùn)行，拓寬高效區(qū)間。

燃燒系統(tǒng)的要求，高強(qiáng)度滾流進(jìn)氣系統(tǒng)，以魚肚型氣道在提高滾流的基礎(chǔ)上保障流量系數(shù);（滾流比1.6），設(shè)置燃燒室進(jìn)氣凸臺(tái)mask，提高低氣門升程下的滾流比;配備滾流保持型活塞，提高火花塞點(diǎn)火時(shí)刻的湍動(dòng)能。

此外，長(zhǎng)沖程的燃燒架構(gòu)以及低面容比的燃燒室，盡可能利用循環(huán)功能轉(zhuǎn)化降低熱損，保證熱效率?？梢钥吹酵膭?dòng)能在上止點(diǎn)附近提升了38%，并且通過(guò)優(yōu)化噴霧——壁面的相互作用關(guān)系，重新設(shè)計(jì)噴油器油束以及布局，從而顯著降低濕壁現(xiàn)象，減少機(jī)油稀釋的發(fā)生。與本田地球夢(mèng)與豐田Dynamic Force相比，燃燒系統(tǒng)的核心理念略有相同，但是在噴霧——?dú)饬鞯淖饔梅矫娌](méi)有借鑒側(cè)置的方案，預(yù)估在燃燒速度方面有所犧牲，但是在機(jī)油稀釋等方面可以做到更好，另一方面增壓的需求也制約了其同“兩田”燃燒系統(tǒng)的相似設(shè)計(jì)。

熱管理方面該發(fā)動(dòng)機(jī)利用IEM、電子離合水泵以及電子節(jié)溫器等技術(shù)，優(yōu)先提升缸蓋溫度，在暖機(jī)過(guò)程里促進(jìn)噴霧快速蒸發(fā)，相比上一代使得暖機(jī)時(shí)間縮短了30%。要知道大部分排放，特別是顆粒物排放以及沒(méi)有三元催化作用的未燃混合物，都是在暖機(jī)、怠速區(qū)司產(chǎn)生的。一方面熱管理系統(tǒng)縮短了發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定燃燒的過(guò)程，更重要的是可以大幅度減少污染物的排放。

而在高溫工況，通過(guò)優(yōu)先冷卻排氣側(cè)缸蓋以及缸間開(kāi)槽，缸體的最高溫度可以得到有效遏制，從而任爆震、超級(jí)爆震等極端燃燒情況得到了充分優(yōu)化，可以不去大幅犧牲點(diǎn)火角從而降低熱效率，同時(shí)也保證了整機(jī)壽命。

除了對(duì)油耗的優(yōu)化，動(dòng)力性方面利用輕度米勒循環(huán)配備小渦輪的設(shè)計(jì)，最大程度地提升缸內(nèi)爆發(fā)扭矩和增壓建立速度。在曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣正時(shí)，潤(rùn)滑系統(tǒng)以及附件系統(tǒng)方面，利用諸如增加涂層、可變機(jī)油泵等措施進(jìn)一步降低摩擦損耗，使得2000rpm整體摩擦功控制在0.52bar。

總體性能表現(xiàn)上，升功率可以達(dá)到96kW/L，最大熱效率達(dá)到38%，同時(shí)在扭矩相應(yīng)與熱效率MAP圖上可以看到這款發(fā)動(dòng)機(jī)得益于米勒循環(huán)的加持，在傳統(tǒng)低速低效區(qū)也有不錯(cuò)的熱效率表現(xiàn)，并且扭矩平臺(tái)期也不會(huì)太晚。

利用350bar噴射壓力，顆粒物可以降低80%以上，特別在低負(fù)荷區(qū)間其降低效果也是非常明顯的。同時(shí)利用油一氣一壁的相互作用優(yōu)化，解決了機(jī)油稀釋的問(wèn)題，走出一條日系高效+歐美動(dòng)力的綜合路線。此外NVH性能、發(fā)動(dòng)機(jī)重量也得到了優(yōu)化，整體油耗性能指數(shù)比較亮眼?？偟膩?lái)說(shuō)，這套2.0TGDI實(shí)現(xiàn)了由高增壓直噴向高壓縮比的轉(zhuǎn)變，從而實(shí)現(xiàn)在保證高效的同時(shí)兼顧動(dòng)力的需求，并大幅度解決了機(jī)油稀釋的問(wèn)題。

混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī)

奇瑞鯤鵬動(dòng)力的混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī)主要利用了壓縮比13的米勒循環(huán)，110mJ的高能點(diǎn)火系統(tǒng)以及低壓水冷EGR技術(shù)，配備低面容比高滾流氣道以及低摩擦技術(shù)（無(wú)輪系，0.4bar），將原有2.0TGDI的燃燒系統(tǒng)效率進(jìn)一步提升。其中滾流氣道通過(guò)對(duì)氣道形狀、燃燒室形狀以及活塞形狀進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高滾流強(qiáng)度。而其中EGR技術(shù)得到特別重視，EGR率可以達(dá)到25%，并針對(duì)EGR技術(shù)提供了一系列控制策略，例如EGR的動(dòng)態(tài)控制，診斷和自學(xué)習(xí)系統(tǒng)，配備高能點(diǎn)火系統(tǒng)在穩(wěn)定燃燒的同時(shí)盡可能降低燃燒溫度，節(jié)能減排。

抗爆方面主要針對(duì)溫度進(jìn)行優(yōu)化，利用缸體開(kāi)槽、優(yōu)化缸蓋水套對(duì)排氣側(cè)以及缸體進(jìn)行極限溫度的溫控，在活塞頂內(nèi)設(shè)內(nèi)冷油道，壁面遠(yuǎn)端熱點(diǎn)造成超級(jí)爆震，并在排氣門中設(shè)置中空設(shè)計(jì)，降低排氣側(cè)缸內(nèi)混合氣溫度。

由于米勒循環(huán)和EGR應(yīng)用，增壓器需要匹配更高的壓比（3.0+）。

整體來(lái)看，有效萬(wàn)有特性圖中最大熱效率超過(guò)了40%，達(dá)到了40.6%左右，并可以看到有較大的運(yùn)行區(qū)間。而相比純油發(fā)動(dòng)機(jī)，混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻效率損失，以及機(jī)械損耗泵氣損失都得到了很好的抑制，得益于混合動(dòng)力控制策略的架構(gòu)，在實(shí)際運(yùn)行中可以更好地突出40%熱效率的優(yōu)勢(shì)。

DHT變速箱

本次技術(shù)大會(huì)奇瑞同樣給出了雙電機(jī)方案。雙電機(jī)由一個(gè)ISG與一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成，以60+80kw的功率組合，170+160Nm的扭矩組合組成。其中驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以高達(dá)12000rpm。而之前傳聞的9種工作模式在本次技術(shù)大會(huì)上也給出了詳細(xì)解讀，其主要工作特點(diǎn)是EM1/2電機(jī)，可以分別單驅(qū)以及雙驅(qū)，并與發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)動(dòng)混合驅(qū)動(dòng)。

在制動(dòng)方面可以利用電驅(qū)回收以及發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)技術(shù)聯(lián)合進(jìn)行制動(dòng)。多機(jī)聯(lián)合混合動(dòng)力，特別是特有的雙電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)機(jī)制可以更好地發(fā)揮協(xié)同效率最大化，相對(duì)于單電機(jī)，在效率上也同樣占有很高優(yōu)勢(shì)。對(duì)比其他DHT的多擋位選擇，多電機(jī)輔助可以在某種程度上彌補(bǔ)擋位的摩擦頓挫，并更好地優(yōu)化傳輸效率，以控補(bǔ)率。該總成最終可以實(shí)現(xiàn)510Nm的最大輸出扭矩非常亮眼，不到5L的油耗實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力經(jīng)濟(jì)的最佳平衡，在國(guó)產(chǎn)車混動(dòng)平臺(tái)中獨(dú)一擋的存在。

在混動(dòng)方面的布局，奇瑞做得也非常詳細(xì)。相比于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，說(shuō)實(shí)話奇瑞這臺(tái)混動(dòng)專用動(dòng)力發(fā)力的有些晚。但是米勒鄺可特金森循環(huán)+低壓冷卻EGR的技術(shù)方案雖然還可以再打陣，但目前大家都在全力角逐45%至50%熱效率發(fā)動(dòng)機(jī)的終極形態(tài)。這方面奇瑞早前在上海車展期間給出了未來(lái)啟用Pre-chamber的計(jì)劃。

在本次大會(huì)上，主動(dòng)預(yù)燃室十超稀薄燃燒以及被動(dòng)預(yù)燃室的聯(lián)合開(kāi)發(fā)在2025年后被提上應(yīng)用日程，非常值得期待。簡(jiǎn)單對(duì)比下主被動(dòng)預(yù)燃室的優(yōu)缺點(diǎn)，目前唯一商用產(chǎn)品化的只有瑪莎拉蒂海神發(fā)動(dòng)機(jī)的被動(dòng)預(yù)燃室，而被動(dòng)方案成本較低，并且有很好時(shí)快速燃燒的能力，可以說(shuō)是比較成熟的應(yīng)用，但是在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)中的引用還明顯不足，需要依靠火花塞以及復(fù)雜優(yōu)良的油氣混合條件，未來(lái)很有可能就是按照瑪莎拉蒂這套系統(tǒng)的操作方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，成本肯定不低。

而主動(dòng)預(yù)燃室搭配小的噴油器，成本更高，但是局部過(guò)濃的燃燒使得排放成為一大問(wèn)題。不過(guò)稀薄燃燒后可觀的燃燒效率是一大亮點(diǎn)。兩種技術(shù)路線的組合使得奇瑞在未來(lái)超高效燃燒方面有足夠的技術(shù)儲(chǔ)備?；靹?dòng)架構(gòu)方面，多組動(dòng)力的DHT+多排量的混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī)與90-150kw電后橋+不同功率的動(dòng)力電池組成了清晰的混動(dòng)架構(gòu)方案。

總的來(lái)看，鯤鵬動(dòng)力在純油和混動(dòng)兩條路線同時(shí)發(fā)力，并且布局了未來(lái)的超高效技術(shù)路線，雖然目前產(chǎn)品發(fā)布稍晚，但后續(xù)可期。特別是特有的多電機(jī)控制方案以及平衡動(dòng)力的燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使得產(chǎn)品的均衡性很好。