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“全都要”,檸檬DHT全速域新物種(三)

2021-11-25 06:56
汽車與運(yùn)動(dòng) 2021年7期
關(guān)鍵詞:擋位混動(dòng)熱效率

往往新勢(shì)力任標(biāo)榜自己的電動(dòng)車多么風(fēng)馳電掣,體驗(yàn)舒適的時(shí)候,會(huì)用到“新物種”的概念。為什么這么說(shuō)呢7因?yàn)殡姍C(jī)相比于傳統(tǒng)燃油動(dòng)力,帶來(lái)的是全新的駕駛感受,而智能化的系統(tǒng)管理方法和人機(jī)交互體驗(yàn),帶來(lái)了煥然一新的感覺(jué)。其深層邏輯還是“車”這個(gè)品類在人心目中的特殊地位。一輛車從設(shè)計(jì)之初會(huì)有它的駕乘特點(diǎn),而檸檬DHT在混動(dòng)時(shí)代中,無(wú)疑是最具革命性駕乘DNA的“新物種”之一。

檸檬DHT整體分為DHT HEV, DHT PHEV以及DHT+P4 PHEV四驅(qū)的三大混動(dòng)架構(gòu)平臺(tái),輔以1.5L,1.5T高熱效率混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī),115kW/130kW高集成度變速箱,高功率HEV,大容量PHEV電池,以及三合兩擋電驅(qū)動(dòng)后橋的模塊化零部組件。

“新物種”從誕生伊始就賦能全速域高效,最佳駕駛感受的技術(shù)特點(diǎn),特別是長(zhǎng)城旗下眾多中大型SUV車型的用戶痛點(diǎn)可以在該平臺(tái)上得到最優(yōu)解。

在當(dāng)前出色的深度混動(dòng)架構(gòu)中,除了豐田或者通用頗具底蘊(yùn)的采用行星齒輪外,可以看到大多數(shù)的架構(gòu)都逃不過(guò)串并聯(lián)的底層技術(shù)。檸檬DHT這套混動(dòng)系統(tǒng)則是在原有簡(jiǎn)單的雙電機(jī)構(gòu)架上,新增了發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)的擋位選擇,通俗點(diǎn)講利用雙電機(jī)與變速箱組成了ECVT+2AT的聯(lián)合變速箱,這也是為什么這套混動(dòng)系統(tǒng)可以在車輛全速域上“全都要”。

檸檬混動(dòng)DHT的工作原理說(shuō)明給出了基本的6種工作模式,其純電EV模式與串聯(lián)增程模式、能量回收等模式這里不再贅述,基本與其他架構(gòu)無(wú)異。而發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)模式中,可以看到不同擋位可以分為動(dòng)力直驅(qū)和經(jīng)濟(jì)直驅(qū)兩種模式,并且在動(dòng)力直驅(qū)模式上可以實(shí)現(xiàn)全負(fù)荷并聯(lián)模式,即發(fā)揮動(dòng)力系統(tǒng)最大動(dòng)力性能。而這里經(jīng)濟(jì)與動(dòng)力的區(qū)別,也就是利用不同擋位講發(fā)動(dòng)機(jī)工況控制在合適的位置,以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力優(yōu)先還是節(jié)能優(yōu)先的工況,從而使得發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)也可以找到最佳工作點(diǎn),做到動(dòng)力和油耗的平衡。這里的具體調(diào)控邏輯會(huì)在后文詳述。

面工況到線工況的精準(zhǔn)控制,為實(shí)現(xiàn)全速域能效最優(yōu)核心

可以看到在全工況MAP圖上,傳統(tǒng)的分布不均勻的效率云圖中,可以在不同轉(zhuǎn)速下找到一條黃色的高效運(yùn)行工況線。在市區(qū)擁堵情況,可以看到在全發(fā)動(dòng)機(jī)MAP上常用的工況點(diǎn),全部集中在發(fā)動(dòng)機(jī)的低效區(qū),并且這些工況由于油氣混合差其排放也是最惡略的工況點(diǎn)。而混動(dòng)的EV模式可以講這些非常差的工況點(diǎn)全部用電機(jī)替換掉,轉(zhuǎn)而利用電機(jī)全MAP效率均遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于低速小負(fù)荷發(fā)動(dòng)機(jī)工況的特性,完成最有效的節(jié)能減排。這也是混動(dòng)車的根本邏輯,使用起來(lái)也是效果最明顯的。

而在市區(qū)急加速、超車、中低速巡航時(shí),傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作的低效區(qū)域,則利用串聯(lián)模式將發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)轉(zhuǎn)移到最優(yōu)經(jīng)濟(jì)曲線上。并且在中速區(qū)域甚至可以利用低擋位并聯(lián)方式混合發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)直接進(jìn)入串并聯(lián)混合工作狀態(tài),相比簡(jiǎn)單的串聯(lián)模式可以更加經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行直驅(qū)發(fā)電。這部分區(qū)域可以說(shuō)包括了日常行駛的絕大多數(shù)工況位置,而調(diào)控過(guò)后全部落在了發(fā)動(dòng)機(jī)高效運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)間,實(shí)現(xiàn)真正的節(jié)能減排。另一方面,檸檬混動(dòng)大電池+低擋位發(fā)動(dòng)機(jī)介入的控制邏輯使得在多數(shù)細(xì)分工況下(如電量是否充足,是否急加速,是否低速等耦合工況)可以找到最佳的發(fā)動(dòng)機(jī)介入位置。

在高速勻速或緩加速行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)運(yùn)行在最高效經(jīng)濟(jì)區(qū)間,此時(shí)以發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)直驅(qū)模式運(yùn)行。而在市郊中高速急加速行駛時(shí),換到動(dòng)力高擋位,以動(dòng)力直接驅(qū)動(dòng),在扭矩需求更大的場(chǎng)景,則利用電機(jī)輔助驅(qū)動(dòng),實(shí)現(xiàn)加速最大化。這使得在全MAP上的傳統(tǒng)中速大負(fù)荷低效點(diǎn)可以被重新拉到高效區(qū)域內(nèi)。

在高速大負(fù)荷,低速大負(fù)荷這種類超高速加速以及爬坡等使用場(chǎng)景,可以利用動(dòng)力擋位十電驅(qū)輔助的全負(fù)荷動(dòng)力方式,提供最大的動(dòng)力輸出,而發(fā)動(dòng)機(jī)可以通過(guò)擋位調(diào)節(jié),重新將非常極端低效、爆震等不正常燃燒頻發(fā)的區(qū)域拉回到高效燃燒線上。

通過(guò)利用這套高效變速組合,檸檬DHT可以發(fā)揮在全速域優(yōu)于一般串并聯(lián)方式的“進(jìn)化”混合模式。特別的在極端工況需要超大動(dòng)力需求的時(shí)候,仍然可以保證效率的穩(wěn)定以及減少對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的損傷,使得發(fā)動(dòng)機(jī)常規(guī)工作區(qū)、非常規(guī)極限工作區(qū)均可以調(diào)節(jié)到最高效工作“線型”區(qū)域上,從而實(shí)現(xiàn)全速域的節(jié)能減排。所以這套系統(tǒng)也是非常適合長(zhǎng)城主打SUV的使用場(chǎng)景,在更高動(dòng)力的前提下使得SUV達(dá)到同等B級(jí)混動(dòng)轎車的油耗水平。

此外,電驅(qū)的另大核心優(yōu)點(diǎn)就是無(wú)與倫比的平順性,在低速區(qū)域純電行駛的工況相當(dāng)于一臺(tái)BEV,而隨著速度提升檸檬DHT將這種驅(qū)動(dòng)駕駛感受拓展到全速域,并且沒(méi)有電動(dòng)車在高速區(qū)域的“歷程焦慮”,提供更強(qiáng)的高速動(dòng)力性能。

相比于大排量燃油車,在平順性上消除了換擋的機(jī)械頓挫感,在70km/h以上,HEV車型相比普通架構(gòu)大出300Nm的輪端動(dòng)力輸出,PHEV車型則大出1000Nm的輪端動(dòng)力輸出,這使得中大型SUV的百公里加速可以進(jìn)入9秒甚至8秒級(jí)別,非??鋸?。

檸檬混動(dòng)DHT專用發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)路線

在混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī)的開發(fā)路徑中,檸檬混動(dòng)以41%,43%,45%以及50%四步,實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率極限的突破。當(dāng)前技術(shù)路線中,絕大多數(shù)廠商均圍繞米勒/阿特金森循環(huán)+冷卻EGR展開,而實(shí)現(xiàn)43%熱效率則需要被動(dòng)預(yù)燃室的介入,并將摩擦功降低到0.5bar以下。進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)45%-50%熱效率,需要主動(dòng)預(yù)燃室與入>2甚至2.5的超稀薄燃燒,并配合余熱回收技術(shù)。

在檸檬DHT43%熱效率的混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī)上,1.5L,1.5T,以及2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)主要的應(yīng)用技術(shù)路線是長(zhǎng)沖程阿特金森/米勒循環(huán)+雙級(jí)冷卻/低壓EGR技術(shù),高壓噴射、熱管理、高能點(diǎn)火、高滾流等主流技術(shù)都沒(méi)有落下,而壓縮比更是達(dá)到了夸張的16:1。在1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)路線上,則額外搭載被動(dòng)預(yù)燃室加快燃燒速度降低爆震,以及980℃的VGT增壓系統(tǒng),從而拓寬高速大負(fù)荷的當(dāng)量比極限,減少過(guò)濃燃燒從而節(jié)能減排。2.0T大排量版本則加入進(jìn)氣中冷和電子水泵,從而更好地控制燃燒溫度和增大進(jìn)氣系數(shù),提升綜合扭矩。

以上三款機(jī)型的目標(biāo)熱效率均是43%,而超過(guò)這個(gè)限值想要突破45%甚至達(dá)到燃燒效率極限的50%熱效率,稀薄燃燒+超高壓縮比必不可少。對(duì)應(yīng)的技術(shù)儲(chǔ)備則集中在以主動(dòng)預(yù)燃室為核心的實(shí)現(xiàn)入 >2的超稀薄燃燒系統(tǒng),開發(fā)進(jìn)排氣進(jìn)一步優(yōu)化,超高增壓,超高效冷卻EGR等技術(shù),在全MAP上搭配超高壓縮比以實(shí)現(xiàn)綜合油耗繼續(xù)降低7% -8%,從而實(shí)現(xiàn)45%熱效率。

高集成化、高效DHT總成

檸檬DHT混動(dòng)總成采用高集成化設(shè)計(jì),利用雙電機(jī)控制器集成DCDC模塊,集成控制器取消高壓線束、集成電機(jī)與變速器殼體,換擋與駐車機(jī)構(gòu)集成等多項(xiàng)技術(shù)減小布置空間、減少重量降低油耗,降低產(chǎn)品成本,使得在A級(jí)-C級(jí)平臺(tái)均可以搭載。

此外在箱體的內(nèi)部,多項(xiàng)減磨與節(jié)能技術(shù)助力整機(jī)高效率:創(chuàng)新的H-pin繞組技術(shù)十高槽滿率扁線電機(jī)+高感低損耗硅鋼板,使得電機(jī)最高效率以及高效區(qū)域面積大幅提升。在傳動(dòng)過(guò)程里,自主設(shè)計(jì)的低磨損齒輪以及主動(dòng)潤(rùn)滑技術(shù),使得傳動(dòng)過(guò)程損失降低,并且主動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)節(jié)約了機(jī)油用量,配合低粘度潤(rùn)滑油可以大幅度降低攪動(dòng)能量損失。

全速域新物種將加速全品系混動(dòng)化革命,新一輪駕乘體驗(yàn)革命在即

利用這一整套檸檬DHT混動(dòng)系統(tǒng),其適配空間以及輸出扭矩可以覆蓋A-C級(jí)多個(gè)產(chǎn)品線。搭載檸檬DHT的哈弗H6車型已經(jīng)在泰國(guó)上市,WEY拿鐵HEV,WEY瑪奇朵HEV/PHEV以及哈弗赤兔HEV今年計(jì)劃在國(guó)內(nèi)上市。而在未來(lái)三年,將有20余款檸檬混動(dòng)DHT平臺(tái)車型上市,那時(shí)全速域充沛動(dòng)力以及超低油耗的技術(shù)特征將直擊傳統(tǒng)SUV駕乘體驗(yàn)的最大痛點(diǎn),成為電氣化革命的先鋒。

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