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【图文】节油&平顺 比亚迪第三代插混系统解析

【发表时间: 2018-12-19 02:13

  [爱卡汽车 科技频道 原创]

  对于纯电动车和燃油车之争,我持有非常“佛系”的态度,两者各有优劣。一方面,我很享受燃油车的无拘无束,不用担心所谓的里程焦虑,但是对油耗又心存芥蒂。另一方面,我很享受纯电动车的舒畅动力输出,但是又忍受不了补电的各种不便。在我看来,混合动力汽车才是当下最为完美的车型。什么?你表示反对?三大神车丢给你……

一、我为什么说混合动力车型好?

  其实这不止是我个人的看法,新能源车的消费者用自己的钱包给出了答案。从销量来看,如果我们剔除掉那些低续航里程的纯电动车,我们会发现插电式混合动力车型和纯电动车型的销量基本呈现1:1的比例,随着未来纯电动车型补贴的取消,相信插电式混动车型以及其他形式的混动车型会迎来不错的发展。

  插电式混动车集成了燃油发动机和电动机、油箱和电池,彼此优势互补。一方面,电动机凭借着自身的超高效率、超快反应速度和动力输出特性可以弥补发动机在非高效工作区间的劣势,另外一方面,燃油补给的便利性可以充分拓展电池的“容量”,增长车辆的续航里程。

  除了插电式混动车型外,增程式电动车也是典型的“混合能量”车型,同样实现了燃油车和纯电动车的优势互补,感兴趣的朋友可以点击下方回顾链接查看。

二、比亚迪的插混技术发展历程

  插电式混动车型虽好,但任何事物都得有个成长的过程,比亚迪作为国内较早开展插电式混合动力研究的车企,其早在2008年就推出了自己的第一代插混驱动系统,当时搭载在F3 DM车型上,年代久远,没有体验就没有发言权,就不过多评论了。

  在此基础上经过了5年的积累,比亚迪在2013年又推出第二代插混驱动系统,其基于多挡双离合变速箱打造了P3+P4并联结构,当时搭载在比亚迪秦插混和唐插混等车型上。坦白来讲,比亚迪开发的第二代插混技术的确引领了国内新能源市场的发展,但是其在动力平顺性和燃油经济性上表现比较一般,换挡顿挫和馈电状态下的高油耗饱受吐槽,这套系统并没有完全发挥出插混车型的优势。

  于是,又通过5年的探索,比亚迪带来了性能全面提升的第三代插混技术。与第二代插混技术相比,最显着的不同便是采用了三台电机,在原来双驱动电机的基础上又加入了BSG启动/发电一体式电机,构成了P0+P3+P4混连结构(两驱车型可以为P0+P3)。当然,在电池种类、电控、发动机等许多方面也都有改进,之后会详细说到。从实际体验来看,搭载这套系统的车型在动力输出平顺性和燃油经济性上有非常明显的改善。我们的同事对搭载这一插混系统的全新一代唐DM和全新一代秦Pro DM进行过试驾体验,感兴趣的朋友可以点击下方回顾链接查看。

三、混动结构小科普

  相信不少朋友看到P0、P3、P4这些标识会感到困惑,其实很简单,其表示的是电动机在整个驱动系统中的布置位置。

这张图是着名的驱动系统供应商博格华纳给出的一份示意图,我们可以看到电机的多种布置位置,博格华纳可以根据电机的布置位置来设计生产不同形式、规格的电动机。

如果上面那张图太复杂,可以看这张简图来熟悉一下电动机在不同位置的不同叫法。

  P0:电动机位于发动机前端的皮带上。

  P1:电动机位于发动机的曲轴上,处于发动机输出端之后,变速箱输入端之前。

  P2:电动机位于发动机与变速箱中间靠变速箱一侧,与发动机间设置有离合器,用于动力接合或断开。

  PS:电动机位于变速箱内部,或者说电动机与变速箱融为一体,丰田双擎车型搭载的eCVT变速箱便是典型的PS结构。

  P3:电动机位于变速箱输出端之后。

  P4:电动机位于另一轴上,如果发动机驱动前轴,则电机在后轴,反之亦然。

四、比亚迪第三代插混系统新加入的BSG电机有何作用?

  所谓BSG电机就是将传统发动机的发电机和起动机进行了一体化设计,发动机和电机之间依靠皮带传动。其可以起到怠速启/停、智能发电、辅助换挡和急加速助力的功能。

BSG电机其实就是把传统发动机的发电机和起动机进行了一体化设计。这种构造结构紧凑,而且对原有发动机的改动不大。

从这张简图中,可以很清楚的看出发动机和BSG电机之间的关系,两者之间通过皮带连接,BSG既能充当发电机的角色又能充当起动机的角色。

  当车辆处于纯电动模式,发动机停止运行,此时BSG也随发动机一起停止运转。当发动机重新启动时就需要BSG电机的帮助了,BSG电机通过皮带带动发动机重新启动,这时候BSG电机充当的是传统起动机的角色。

  当车辆处于HEV并联驱动模式,也就是发动机和电动机同时驱动车轮,BSG电机可以起到急加速助力的功能。

  当车辆处于串联驱动模式,也就是发动机只是发电,并不直接驱动车轮,只靠前后轴的两个电机来驱动车轮,此时BSG电机让前驱动电机不用承担过重的发电任务,而是专注于驱动,在低速状态下, BSG电机快速发电,效率优于前电机发电模式。

  当电池电量较低,车辆处于发动机驱动模式,BSG电机本身的高功率密度和高电压让发电效率大幅提升,可以快速提升电池电量。

  一般在一些48V微混车型上也都有搭载BSG电机,但是其功率一般较少,比亚迪第三代插混系统上搭载的这款电机功率更高,可以实现的功能更多。这台BSG电机的电压范围为360V至518V,最大功率达到25kW,BSG电机的加入使得搭载比亚迪第三代插混系统的车辆发电总效率最高达到87%,相比上一代提高比率为21%。

五、其他改进

  除了加入BSG电机外,比亚迪的第三代插混系统相比第二代还有很多改进,比如2.0T发动机换装了新型涡轮增压器,动力响应更好,发动机的冷却系统进行了优化,并应用了新型减摩技术,提升发动机工作效率。6挡双离合变速箱进行了强度加强,以应对更猛的动力输出。电池由原来的磷酸铁锂电池换装为能量密度更高的三元锂电池,电池组由原来的自然风冷变为了智能液冷,充电功率由上一代3.3kW提升至6.6kW,充电速度提升一倍。电动机也进行了升级,动力输出更加强劲。

2.0T发动机换装了新型涡轮增压器,动力响应更好,发动机的冷却系统进行了优化,并应用了新型减摩技术,提升发动机工作效率。

全新一代唐DM配备了2台非常强大的驱动电机,前电机最大功率110kW(150Ps),后电机最大功率180kW(245Ps)。

  目前搭载比亚迪第三代插混技术的车辆最高能够实现总输出功率441kW(600Ps),总输出扭矩950Nm,相比第二代DM技术分别提升19%和16%。

电池由原来的磷酸铁锂电池换装为能量密度更高的三元锂电池,电池组由原来的自然风冷变为了智能液冷,充电功率由上一代3.3kW提升至6.6kW,充电速度提升一倍。

  编辑点评:比亚迪插混系统主要由2.0T涡轮增压发动机、混合动力6挡双离合变速器、全新的BSG电机及前后驱动电机组成,可实现P0+P3+P4(三擎四驱)、P0+P3(前驱)、P0+ P4(双擎四驱)三种动力架构组合,丰富的动力机构组合完全得益于BSG电机的加入。这也是整套系统最大的硬件改变之处,当然,我们前面也有提到在电池、发动机、变速箱等方面,这套全新系统都有改进。与系统的硬件相对应的是软件部分,整车的热管理系统、电池控制系统、发动机控制系统等都进行了升级优化。如果你体验过比亚迪搭载第二代插混技术的车型,你应该再去体验一下比亚迪搭载第三代插混技术的车型,你绝对会感到惊喜。


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