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  • 1 # 天和Auto

    混動汽車技術高低並不難區分-只要做到三點即可

    判斷基礎:

    BSG/ISG是否裝備ECVT與內燃機增程系統的發電效率

    混動汽車作為燃油汽車與電動汽車過渡階段的選項,理論上還會有很多年的熱銷;各大知名車企都在轉型研發這種技術,那麼怎樣的混動系統才算是高水平呢?解析這個問題需要先了解究竟有多少類的混動平臺,輕混和油電混合屬於燃油汽車,是低成本的產物、不值得討論,下面現以第一個判斷基礎來分析並聯式插電混動,參考下圖。

    圖1:比亞迪DM-p系統

    圖2:大眾汽車DQ400e

    「DM-p」是主攻高效能的並聯式混動架構,車輛包括完備的燃油驅動系統和電驅系統;日常代步依靠“三電”來帶動車輛行駛,中長途駕駛才需要用油電混合——混動汽車最理想的執行狀態是“HEV+REEV”,前者為油電混合、後者為增程發電;內燃機透過傳統變速箱輸出動力,這樣能讓內燃機充分發揮效能並降低油耗,與電機同步輸出動力則能做到“1+1>2”的高效能標準,因為電機起步即可爆發最大扭矩且能夠超高轉速執行,這是汽柴油機都做不到的高水平。

    也就是說HEV模式能保證高效能,REEV模式則是有效控制油耗,第一個判斷混動汽車水平高低的核心因素,就是長途駕駛時能否保證“雙模式執行”而不虧電!DM-p是能夠做到的,原因在於配備了額定功率25kw的BSG電機。(發電啟動一體機)

    大眾汽車DQ400e(包括奧迪部分車輛也在使用),這套系統就無法實現“HEV+REEV”,日常代步倒是也能用純電(EV)模式行駛;但是長距離行駛總會虧電,因為該系統只有驅動電機而沒有BSG或ISG發電機。一旦動力電池組的SOC低於最低設定值,內燃機就會啟動、然而只能負責驅動車輛。

    行駛中依靠動能回收來給電池組充電,這就叫做“杯水車薪”;要知道動力電池組的重量是很誇張的,想要在整備質量提升後節油就得讓高效率的電機和內燃機實現油電混合驅動,單純依靠內燃機的耗油量必然會很大。所以DQ400e架構的插電混動系統的水平就很低,而且電機功率很小也沒有理想的動力體驗;其次如吉利P2.5架構的(雙離合變速器整合60kw)電機的系統也是一樣的,這些都不算高水平的並聯式混動,目前的技術標杆還是DM-p。

    特殊型別

    越野車使用的插電混動系統存在比較失敗的選項,比如菲克吉普-Wrangler。

    DM-p的三擎架構比較有趣,前橋依靠1.5T/2.0T+BSG+前驅電機來驅動,後橋會有一臺大功率驅動電機——「前置前驅+後置後驅」的組合形成了全時四驅,由控制系統進行精準的輸出功率控制,這要比任何限滑差速器、開放式差速器、託森式差速器都要精準,而且沒有複雜的分動結構可以做到可靠性非常高。

    所以優秀的SUV或越野車應當使用三擎系統,但是Wrangler因沒有這樣的技術儲備,選擇的混動系統非常怪異;那就是保留縱置發動機、變速器、分動箱和前後傳動軸不變,只是在變速箱的前端串聯一個驅動電機,這種基於燃油汽車平臺打造打造的“油改電車”沒有質的提升,此類插電混動車還是不考慮的好,寶馬等品牌的轎車也是類似的技術。

    至於三擎架構也不僅是比亞迪有,後期的長安汽車有類似的系統,長城汽車則用與DM-p的雙擎架構相同的系統,也就是去掉前橋驅動電機;能實現的是純電模式後輪驅動、油電混合全時四驅,漢DM就用這套系統,一輛轎車有兩種高效能車的駕駛樂趣,這種系統很適合轎車或跑車使用。

    關於主動高效能的混動系統瞭解這些就好,DM-p確實是目前的最佳選項;尤其是其特殊的控制系統可以讓BSG配合混動專用溼式雙離合變速器換擋,換擋時透過發動機的轉速來實現換擋前後內燃機轉速無波動,這是保證換擋平順的基礎。

    ECVT&REEV的特點分析

    ECVT並不是燃油汽車的無級變速器,CVT的概念本就是連續可變傳輸,也就是不中斷髮動機輸出的動力實現換擋;這只是一個調速的概念,無級變速器只是具備這種特點的燃油變速器而已。

    插電混動汽車使用的ECVT的本質實際是「發動機+減速器」,發動機的型別包括內燃機、電機等等,其整合的當然是電機;內燃機與發電機串聯控制一個前進擋,驅動電機控制另一個前進擋(減速齒輪),這兩個前進擋不是“2AT”的概念,而是“1AT+1AT”的兩個獨立的存在,分別由內燃機和電機控制,也就是沒有“換擋的功能與概念”——調速依靠的是內燃機和電機的轉速。

    這就是ECVT的概念,PEHV-ECVT日常代步還是整合電機驅動,由於這種機型按照橫置變速箱的理念設計,所以也只能實現前置前驅;油電混合模式為內燃機和電機並聯輸出,但這個模式並不是適合這種混動汽車。

    原因在於ECVT整合的電機功率比較有限,以比亞迪DM-i的高標準為例,最高也只是150kw左右;這是個比較難以實現超高效能的標準,那麼無法實現高效能當然更適合用於打造節油車嘍。想要節油其實很簡單,那就是讓汽車以電機驅動為主,內燃機驅動為輔或者基本不參與驅動;內燃機只以恆定轉速運轉發電,狀態等同於低轉速和低車速的“定速續航”,這是最節油的模式之一了。豐田汽車是以“HEV+輕REEV”為主,特點是動力差油耗高;本田是以「HEV+REEV」為主,增程發電的場景多一些油耗也更低,DM-i是以【REEV+HEV】為主,內燃機基本不參與驅動,所以油耗是最低的且效能最強,因為依靠電機提升效能更容易控制油耗。

    說明:REEV增程模式是混動汽車節油的基礎,DM-i的油耗優勢就是這麼實現的,而且耗油量還要比DM-p的「HEV+REEV」低;因為DM-p很像是兩田的ECVT的優點整合,只是發電效率也確實都不算高,所以增程部分只是輔助而不是主要執行模式,保證油電混合行車不虧電並以相對高的效率充電就足夠了。

    同時ECVT&DM-i的內燃機也比較特殊,比亞迪的DM-i用的是熱效率高達43.04%的阿特金森迴圈1.5L,發動機增程發電的轉速主要落點都在最佳熱效率區間,節油是邊然的;DM-p的內燃機要輔助參與驅動,轉速波動大則無法穩定在最佳熱效率的範圍內,油耗也自然會高一些。本田ECVT的特點類似於DM-p但動力過差,而且沒有後電機也無法實現四驅;豐田的整體水平低一些,內燃機大部分時間都要參與驅動,所以能耗實際更高且動力同樣差。

    結語:並聯式插電混動的特點是保留燃油動力和電驅兩部分,想要達到高水平就得由發電機來實現“兩者並聯”,反之只能在電驅和燃油動力驅動這兩個模式之間切換的車,充其量只能叫做“油電兩用車”而非混動汽車。ECVT架構的燃油動力部分沒有傳統的變速器,這就無法讓內燃機充分發揮效能;那麼正確的使用方式就是恆定轉速發電增程,做不到的水平自然是低的。

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