178国际娱乐城在线开户最高占成:硬核拆解长城柠檬混动DHT动力系统

2021-03-02 18:38:24 作者:黄恒乐

太阳城官方棋牌 www.cpzx8.com   【太平洋汽车网 技术频道】在进入年销量百万俱乐部之前,长城已经在技术上迅猛发力,大大增加了自主研发的力度,产品矩阵得到扩展,更新节奏也快了很多。

  长久以来,长城品牌旗下产品的燃油经济性都备受消费者诟病,内燃机热效率与传动系统效率急需提升,纯电产品在欧拉发力之后才有所改善(此前的油改电产品线不堪回首)。

硬核拆解长城柠檬混动DHT动力系统

  诚然,原先的旗舰产品WEY P8属于试水之作,算不上很成功,但也为长城汽车在新能源领域积累了丰富的实战经验。

  今天我们要来拆解剖析的柠檬混动DHT动力系统,则是长城在新能源领域的新力作,成熟度大增,值得我们详聊。

 
长城DHT是什么?

  每一个车企都会给自己的核心技术起个专用名,贴个金,方便宣传。比如大众TSI、保时捷PDK、斯巴鲁DCCD、丰田THS、本田MM理念等等。

  品牌上身业务做得如火如荼的长城,自然不能免俗,也来了一个:

  DHT = Dedicated Hybrid Technology = 混合动力专用技术 = 柠檬混动

硬核拆解长城柠檬混动DHT动力系统

  此外,业界有更通用的介绍,那就是:

  DHT = Dedicated Hybrid Transmissions = 混合动力专用变速器

  因此,不仅长城的混动变速箱叫DHT,其他企业的P2结构混动变速箱都叫DHT。

  关于长城DHT混合动力系统的试驾体验,可以先看下文:

硬核拆解长城柠檬混动DHT动力系统

 
长城DHT的核心思路

  柠檬混动DHT的物理构架:汽油机与动力电机混合,利用各自的物理优势为对方补缺。

  柠檬混动DHT的物理特点:全速域 & 全场景、高效能 & 高性能。

  柠檬混动DHT的客户画像:以城市出行为主、兼顾高速出行的用户。

  简单来说,柠檬混动DHT是一组??榛幕旌隙ο低?,可以兼容HEV非插电混动和PHEV插电混动,可以兼容前驱与后驱,可以兼容从紧凑型车中大型车的动力系统装备需求。

  ??榛杓频目梢源锤叩募啥?、更小的体积、更轻的重量,同时也可以缩短设计时间(等同于加快新产品更新速度),成本降低(让利空间加大),维修保养成本降低,可靠性也会更佳。

  缺点肯定也会有的,比如同一零部件在更广的范围装备,如果遇上设计错误或装配缺陷,召回数量就是数十万级别的,成本极高。通用汽车、大众汽车、丰田汽车也都面临着这种难题,不过这几家巨头都义无反顾地选择了更低成本(和更高犯错成本)的??榛悸?。

硬核拆解长城柠檬混动DHT动力系统

  下面笔者会详细分析DHT的商业化思路,其中包括:

  DHT的核心技术(底层技术的思路)

  DHT的三种动力构架(组建总成的思路)

  三个级别的DHT动力系统(组建商品车动力阵列的思路)

  长城推广DHT的积极意义(整体的商业思路)

 
长城DHT的核心技术

  长城DHT不是一项技术,而是一套能用非常多年的混合动力总成解决方案。

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A
 
1.5L混动专用发动机

  内燃机是HEV/PHEV的核心动力源,这次透露的发动机技术并不多,我们就简单了解一下。

硬核拆解长城柠檬混动DHT动力系统

  看官方资料截屏便可知晓,这是一台四缸机(看着四根歧管终于松一口气),最大功率75kW(102PS),峰值扭矩135N·m,这个数值对于混动专用发动机而言并不重要,更需要披露的是发动机万有特性曲线。

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  好在,还是有一个关键信息点出现——阿特金森循环 (Atkinson Cycle)。

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  阿特金森循环的重点在于采用进气门晚关的方式实现“膨胀比大于压缩比”,让活塞的做工行程长于压缩行程,能效更高。

  由于采用了13:1的高压缩比,对燃油的辛烷值还是有要求的,这次长城并未透露燃油标号。

B
 
1.5T混动专用发动机

  此次现场没有出现1.5T版本的实体,输出值为115kW(156PS)/235 N·m。

硬核拆解长城柠檬混动DHT动力系统

  这台加装了增压装置的1.5T采用米勒循环 (Miller Cycle),依然实现了“膨胀比大于压缩比”,不过实现方式不同,米勒在进气行程结束之前一点点关掉了进气门,如此一来可以在低负荷区间省更多燃料。

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  以上都不是重点,重点是这台1.5T搭载了VGT!

  这是涡轮增压器的新技术,全名为可变截面涡轮技术(VGT,Variable Geometry Turbocharger),通过安装可调涡流截面的导流叶片,改变废气入口的横切面积,同时兼顾涡轮在低转速和高转速时的性能表现,缓解涡轮迟滞问题,且不再需要设置排气泄压阀,并获得更佳的燃油经济性。

  由于这台1.5T集成程度高,因此占用发动机舱的空间很小,转向机构有更大的容纳空间,转向直径更小。

C
 
变速箱内嵌的发电/驱动电机

  长城官方称之为“高度集成高效多?;於渌倨?rdquo;,里头装了一台GM发电机和一台TM驱动电机,均在P2位置(变速箱内部),因此都叫P2电机也行。

  这台变速箱有5个档位,P、R、N、D1、D2,完成当作自动挡来进行傻瓜操作就行。

硬核拆解长城柠檬混动DHT动力系统

  其中,TM驱动电机功率范围是100kW-130kW,扭矩范围是250N·m-300N·m,是个比内燃机强很多的硬核角色。

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  下图是混联拓扑结构双电机的图解:

硬核拆解长城柠檬混动DHT动力系统

  对于这台在P2位置装了两台永磁电机的变速箱而言,主要运用到以下四种工况,内部通过单离合器实现自动换挡:

硬核拆解长城柠檬混动DHT动力系统

  1、EV模式:TM直接驱动前轮。

  2、串联模式:ICE通过GM发电,TM用电驱动前轮。

  3、并联模式:ICE直接驱动前轮,GM和TM帮ICE调节转速到高效点,还能辅助驱动前轮。

  4、能量回收:TM反转回收。

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  永磁电机的优势是结构简单且可靠性强,功率因数高,启动扭矩大,体积小,不过要使用稀土(恰好中国是稀土大国,运气好)。

  下图的定子使用发卡式扁线设计,槽满率高达70%,有效提升电机功率密度。

  由于采用短距绕组排布,优化了气隙谐波,降低各阶次电磁力,改善48及96阶高频噪声(平时开电动车觉得很刺耳的朋友应该不在少数)。

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  下图的转子使用双V式开槽及三段斜级设计,零扭损耗降低至1.26kW。

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  下图,使用低损耗的0.27mm硅钢片,铁损降低17%以上?;痪淙嘶袄此?,电动机工作时存在损耗,运行时铁芯内部产生涡流,涡流经过铁芯时令其发热耗能,铁损低就是节能。

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  这套DHT的研发花了两年多时间,前期验证的时间也很长。之前福特和通用也没做得很成功,绕开日本双田的专利就只有很少的发挥空间,现在中国人终于自己做出一套混动系统。

  由于使用了定轴齿轮传动,最高传动效率≥97%,更节油,还可实现无动力中断换挡,提升驾驶平顺性。

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  与此同时,这台装了两台P2电机的混动变速箱只有很小的体积,并不会过度占用机舱空间,官方的数据是“容积比传统DCT降低50%以上”。

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  还有一个亮点就是采用了无液压???,优化油路设计,油路与壳体集成,降低油路复杂度,机子更容易保养维护,故障率更低。

D
 
双电机控制器

  上方的铸铝箱体是双电机控制器。体积小,集成化程度高,NVH更佳。

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  拆出来就是下图这个模样。长城采购了英飞凌的新款芯片,并采用双面水冷技术,有助于提升稳定性,降低整车油耗电耗。

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  关于双电机控制器,暂时没有更多消息透露。

E
 
P4后桥电机

  四驱版在P4位置有一台大功率电机,免去了前置车型往后桥的机械传动机构,直接上“电四驱”。不过这台P4电机今天也没到场。

硬核拆解长城柠檬混动DHT动力系统

  这台后桥驱动电机的输出为135kW(184PS)/233Nm,电机最高效率≥96%,总成质量75kg。

硬核拆解长城柠檬混动DHT动力系统

  这台P4电机有两个设计亮点,一个是采用了两挡平行轴结构设计,整车轮端扭矩提升30%,同时可扩大电桥高效区域面积,提升整车经济性2%以上。

  另一个是设计了断开机构,完全不需要后桥动力时直接变身前驱车(跟quattro Ultra一个道理),可有效减少高速电桥拖拽损耗,提升整车经济性。

F
 
HEV电池包

  PHEV电池包和HEV同样缺席今天直播,因此没有更多信息点获得。

硬核拆解长城柠檬混动DHT动力系统

  HEV版本的动力电池不需要很大,这一款的容量为1.76kWh,风冷结构(水冷的话成本兜不住吧,而且也没这么强的散热需求),放电功率70.9kW,质保8年15万公里。

G
 
PHEV电池包

  长城DHT的PHEV版本动力电池从13kWh-45kWh都有选,最高电量45kWh/最长纯电续航200km,因此长城汽车称之为“全球最大电量PHEV电池”,的确比理想ONE的40.5kWh要高。

硬核拆解长城柠檬混动DHT动力系统

  这组PHEV电池有三大亮点:

  1、用水冷温控系统,虽然成本高,但降温效果好,安全性也随之提高(避免局部高温,热失控的可能性降低)。

  2、用CTP(Cell to Pack)把整包能量密度提升到160Wh/kg,在PHEV领域属于挺了不起的成绩。

  3、支持11kW交流慢充和直流快充,最快30分钟充满80%,用来跑营运都没问题。现在一部分营运PHEV因为没有快充功能,居然花3000块去找民间科学家改直流快充,从能量回收??槟抢锕嘟?,这种粗暴方案没有任何安全保障。

  此外,长城还给出了这组PHEV电池的放电功率,足足246kW(RT,10s,50% SOC)可以给未来可能出现的高性能车型提供冗余,此外长城还给出了8年/15万公里电池质保,比国家规定的多3万公里。

 
长城DHT的三种动力架构

  说完基本的技术元素,我们下面来组装动力总成。

A
 
HEV前驱车型动力架构

  HEV比PHEV难整,现在全球车企都很讨厌丰田一家独大的HEV架构专利,目前只有本田这家绕丰田专利绕得特别成功的,长城现在也加入了竞争行列。

  PHEV可以外部补电,跑NEDC循环可以利用规则漏洞随便弄个100km烧1L多汽油的假成绩,HEV则作假不了,多数HEV产品实际运作起来就是退潮时裸泳。

硬核拆解长城柠檬混动DHT动力系统

  长城B级SUV中型SUV)装载DHT的HEV动力系统之后,市区油耗低至5.0L/100km,高速工况油耗低至6.5L/100km,最牛的是0-100km/h加速时间低至7.5s,因为多数HEV车型都肉成一副精神不振的颓废样子。

B
 
PHEV前驱车型动力架构

  下面这张俯视图就是PHEV前驱车型,将后桥上的HEV改成底盘中央的PHEV。

硬核拆解长城柠檬混动DHT动力系统

  因为电池更大了,电机功率可以提升,0-100km/h加速时间低至7.2s,百公里综合油耗低至0.7L(NEDC跑法,你懂的)。

  这组PHEV电池很大,容量并未公布,纯电续航里程达170km,可以实现工作日通勤用电,周末郊游烧油。

C
 
PHEV四驱车型动力架构

  下图在前文出现过,PHEV四驱车型,前后桥电机同时输出动力,系统总功率高达320kW(435PS),纯电续航最高200km。

硬核拆解长城柠檬混动DHT动力系统

  长城DHT的PHEV四驱版本拥有更加智能的电四驱系统,去除机械传动装置,前后动力分离,动力分配更加灵活;前后桥扭矩0:100-100:0智能动态调节,可以更好地利用抓地力,提升整车操控稳定性。

  应对不同路况时,这套电四驱有自己的运行逻辑:

  1、冰雪路面:全时四驱,最大限度利用地面附着力,可能够实现EV四驱、低速串联四驱、中高速并联四驱。

  2、泥泞路面:串联模式驱动,适时四驱,前后桥动力智能切换,实现脱困:前轮边最大扭矩3000Nm,后轮边最大扭矩2800Nm。

  3、沙地:适时四驱,前后桥驱动力控制与底盘系统配合,适应硬沙、软沙各种路况,动力随路面变化自动调整。

  4、市内爬坡:抓地力良好,前后轮同时输出,保障最大爬坡能力65%。

  5、高速爬坡:发动机直驱,将大负荷工况能量转化损失降到最低,相比串联模式油耗可降低18%-25%;前后桥电机随时待命,提供高动力响应。

 
三个级别的长城DHT动力系统

  长城根据车型定位的高低设计了三个级别的DHT动力系统,系统总功率从140kW到320kW,形成长城自家的HEV/PHEV动力总成矩阵。

A
 
主要应用于紧凑型车

  动力架构:1.5L自然吸气四缸汽油机 + 100kW混动变速箱(DHT100)

  动力系统综合功率:140-170kW

  动力系统综合效率>50%

  灵活性:可实现HEV/PHEV两种动力

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B
 
主要应用于中型车

  动力架构:1.5T涡轮增压四缸汽油机 + 130kW混动变速箱(DHT130)

  动力系统综合功率:180-240kW

  动力系统综合效率>50%

  灵活性:可实现HEV/PHEV两种动力

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C
 
主要应用于中大型车

  动力架构:1.5T涡轮增压四缸汽油机 + 130kW混动变速箱(DHT130) + 135kW后桥电机(P4电机)

  动力系统综合功率:320kW

  动力系统综合效率>50%

  灵活性:可实现PHEV动力,没有HEV版本

………………………………………………

  最后,笔者用一个表格来总结长城DHT动力系统的一些数据:

长城DHT动力矩阵
动力系统驱动模式系统最大功率破百加速电池容量纯电续航最低油耗
1.5L + P2×2HEV前驱140kW 1.76kWh4km4.7L/100km
PHEV前驱170kW 13kWh<?<45kWh170km 
1.5T + P2×2HEV前驱180kW7.5s1.76kWh4km5.0L/100km
PHEV前驱240kW7.2s13kWh<?<45kWh170km 
1.5T+P2×2+P4PHEV四驱320kW5.2s45kWh200km 

  本节完结。

 
长城推广DHT的积极意义

  1、长城自主研发,具备完全自主产权,有助于提升长城在新能源领域的话语权。

  2、长城是一家走量的车企,2020年111万辆。因为有产业规模的优势,因此高投入的??榛蟹⒊杀疽材茉诤笃诒黄教?。

  3、包括长城在内的多数自主品牌,一直以来都受到高油耗的困扰,生存空间在双积分规则下被不断压缩,因此必须通过大规模投放更低成本的混动系统才能匀回积分损失。

  4、长城在利用全球供应链优势的前提下,自主控制着关键零部件,因政治事件造成关键零部件断供的风险降低。

  5、催生长城品牌的高性能车型,提升品牌形象。第一款搭载长城DHT混动系统的产品是“WEY品牌紧凑型SUV”,属于WEY今年推出的第二款车型,最低燃耗为4.7L/100km。

………………………………………………

  6、中国城市化进程很快,但中国国境广袤,还有广大的农村地域,市场需要长续航的车型,混动是目前最佳选择?;旌隙Σ皇枪杉际?,发电不全是绿电(环保发电),也有相当一部分灰电、黑电(高污染发电)。

(图/文:太平洋汽车网 黄恒乐)

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