● 長城檸檬混動(dòng)專用變速箱是怎樣的存在?
混動(dòng)系統(tǒng)最重要的一環(huán)當(dāng)然是其動(dòng)力傳輸?shù)闹袌龃髮ⅰ靹?dòng)專用變速箱DHT(Dedicated Hybrid Transmission),作為檸檬混動(dòng)的核心部件,兩擋減速器與雙電機(jī)、離合器以及電機(jī)控制器都集成在其中。
● 雙電機(jī)總成及其5大特點(diǎn)
下面我們就來看看雙電機(jī),在兩臺電機(jī)中,一個(gè)是主要用于發(fā)電的GM電機(jī),另一個(gè)是主要用于驅(qū)動(dòng)的TM電機(jī),但嚴(yán)格來說,它們都是身兼發(fā)電和驅(qū)動(dòng)兩個(gè)崗位的。
電機(jī)部分有5大特點(diǎn),也可以理解為電機(jī)的核心技術(shù),分別為高磁阻轉(zhuǎn)矩設(shè)計(jì)、發(fā)卡扁線繞組設(shè)計(jì)、短節(jié)距繞組設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)子三段式斜極設(shè)計(jì)以及超薄硅鋼片,下面我們一個(gè)個(gè)來盤。
高磁阻技術(shù)路線的另一個(gè)好處是為了降低反電動(dòng)勢,反電動(dòng)勢要求控制的越低,控制器件的耐擊穿電壓要求也越低,成本也越低。
任何設(shè)計(jì)都避不開缺點(diǎn),扁線繞組的缺點(diǎn)就是設(shè)計(jì)難,工藝難,而且長時(shí)間使用有損耗,但就現(xiàn)在看來,越來越多的廠商如豐田、特斯拉、比亞迪等都選擇了扁線繞組電機(jī),可見業(yè)內(nèi)還是認(rèn)為扁線繞組更具競爭力。
極距:一個(gè)極在定子圓周上所跨的距離,用槽數(shù)計(jì)。
節(jié)距:一個(gè)線圈兩邊的中心在定子圓周上所跨的距離:節(jié)距=極距(整距);節(jié)距<極距(短距);節(jié)距>極距(長距)。
在結(jié)構(gòu)上,短節(jié)距繞組設(shè)計(jì)還能進(jìn)一步優(yōu)化氣隙磁場諧波,通過增大氣隙,可減小氣隙磁場諧波分量,降低徑向力諧波,實(shí)現(xiàn)噪聲的優(yōu)化,從而有效提升車輛的NVH性能。
怎么理解這兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)呢?零扭損耗區(qū)別于低扭損耗,在車輛正常運(yùn)行時(shí),電機(jī)的旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與動(dòng)力輸出方向相反的扭矩,阻礙正常動(dòng)力輸出,因此要施加一個(gè)電流,讓其能夠產(chǎn)生與反向扭矩相抵消的扭矩,而有了三段式斜極結(jié)構(gòu)的加持,反向扭矩就會(huì)更小,從而降低能量消耗。同時(shí)轉(zhuǎn)子在工作時(shí)的轉(zhuǎn)速也會(huì)更加均勻,對提升NVH性能也有一定的積極作用。
● 檸檬混動(dòng)的大腦—雙電機(jī)控制器
然而整個(gè)混動(dòng)系統(tǒng)的性能再優(yōu)異,如果沒有同樣優(yōu)秀的“大腦”來指揮,體驗(yàn)也難以達(dá)到一定的高度,這就不得不說一下檸檬混動(dòng)DHT聰明的雙電機(jī)控制器了。
人類的大腦所消耗的氧氣約占全身的五分之一,以此來保證日常的工作和學(xué)習(xí),雙電機(jī)控制器也一樣需要不停地運(yùn)算,而雙面水冷技術(shù)就是雙電機(jī)控制器所需的“氧氣”。
檸檬混動(dòng)DHT的雙電機(jī)控制器體積功率密度為41kW/L(不包含DC/DC變換器),而根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》的要求,40kW/L的體積功率密度是國家2025年規(guī)劃的目標(biāo),也就是說長城檸檬混動(dòng)DHT現(xiàn)在已經(jīng)超前完成任務(wù)。
● 長城檸檬混動(dòng)DHT的工作邏輯
那么說了這么多,長城檸檬混動(dòng)DHT的工作邏輯到底是怎樣的呢?首先,它有四種工作模式。
【1】純電EV模式:往往在電量充足的低速行駛時(shí)啟用,此時(shí),車輛完全靠TM電機(jī)來直接驅(qū)動(dòng)。在這套動(dòng)力架構(gòu)里,發(fā)動(dòng)機(jī)、GM電機(jī)以及部分減速齒輪是不運(yùn)轉(zhuǎn)的。
【2】串聯(lián)模式:當(dāng)電池電量低于一定程度時(shí),在市區(qū)內(nèi)行駛會(huì)激活“串聯(lián)模式”。推動(dòng)車輛行駛的還是EV模式下的TM電機(jī),只不過為了保證充足的電池電量,這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)了,它轉(zhuǎn)動(dòng)起來僅僅是為了帶動(dòng)GM電機(jī)來發(fā)電,并不參與車輛驅(qū)動(dòng)。
【3】并聯(lián)模式:當(dāng)車速達(dá)到35km/h以上時(shí),系統(tǒng)會(huì)切換為并聯(lián),這時(shí)候發(fā)動(dòng)機(jī)就像一個(gè)強(qiáng)大的后援部隊(duì),與驅(qū)動(dòng)電機(jī)一起發(fā)力來推動(dòng)汽車。發(fā)動(dòng)機(jī)加入到驅(qū)動(dòng)大軍的中介是這套離合器,離合壓緊后扭矩直接傳遞到車輪。此時(shí)的TM驅(qū)動(dòng)電機(jī)很像是發(fā)動(dòng)機(jī)的副手,它的主要任務(wù)是配合發(fā)動(dòng)機(jī)在高效區(qū)間工作,調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的工作負(fù)荷。
【4】制動(dòng)能量回收模式:和電動(dòng)車上常見的制動(dòng)能量回收一樣,也就是車輛在減速階段,車輪會(huì)拖動(dòng)TM電機(jī)來給電池組充電。
根據(jù)長城檸檬混動(dòng)PHEV四驅(qū)動(dòng)力架構(gòu)的工作循環(huán)示意圖,能夠看出它不僅適用于城市工況,也能用于冰雪、泥濘和沙地等復(fù)雜路況。
● 兩擋混動(dòng)有何意義?
通俗的來講,長城檸檬混動(dòng)系統(tǒng)在市區(qū)低速行駛主要靠純電驅(qū)動(dòng),當(dāng)速度提起來后,電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)一起并聯(lián)驅(qū)動(dòng),能看得出這套系統(tǒng)的邏輯吸收了豐田THS和本田i-MMD的很多精華。
在混動(dòng)形式上,我們知道日系“兩田”的混動(dòng)均采用自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī),而小排量渦輪的理念則是歐系車型普遍喜歡采用的驅(qū)動(dòng)形式,在檸檬混動(dòng)系統(tǒng)上,長城將這兩者巧妙地結(jié)合,并且加入了日系的混聯(lián)式混動(dòng)理念,打造出了具有“中國特色”的混動(dòng)技術(shù)。
● 全文總結(jié)
長城檸檬混動(dòng)DHT是站在巨人的肩膀上誕生的新技術(shù),是由長城汽車完全獨(dú)立自主設(shè)計(jì)和研發(fā),它不僅能夠在更低的車速下讓發(fā)動(dòng)機(jī)介入,同時(shí)高低擋位的出現(xiàn)還能讓整套系統(tǒng)始終保持在較為高效的工作區(qū)間,實(shí)力可見一斑。不過就現(xiàn)在來看,自主品牌混動(dòng)包括長城、比亞迪、吉利在內(nèi)想要撼動(dòng)日系“兩田”的領(lǐng)頭羊地位似乎還尚需時(shí)日,只有力求掌握核心技術(shù),不斷填補(bǔ)自身短板方能更進(jìn)一步。但依然感謝那些為了挑戰(zhàn)世界混動(dòng)霸主不斷奮斗的自主品牌企業(yè)們,正是因?yàn)槟銈兊呐,讓世道變了。(圖/文 汽車之家 鄭晨)
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