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比亚迪第三代DM技术 动力和经济性不矛盾
2018-08-25 15:39 58车   

从一个认知误区说起

每当提起“混合动力”这个名词,平常人总会先想起节能与环保,仿佛与动力性能并不沾边,这其实是混合动力技术发展前期形成的一个认知误区。

毕竟,在1997-2017年间已售出超过1000万辆混合动力车型的丰田,也从未打算将混动车型打造成运动车型。举个例子,丰田豪华品牌雷克萨斯旗下最小巧的一款轿车CT200h,即使拥有颇具运动范儿的车身(仅有4.3m长),混动系统的综合最大功率却只有136PS,百公里加速时间长达10.3秒,对应的工信部油耗为4.6L/100km。这也让多数消费者形成了一种“混动车型动力孱弱”的既有印象,即便是豪华品牌也不过如此。

鱼和熊掌兼得的好事,哪家车企都在想。因此,把动力电池组容量加大并打造出插电式混合动力系统的设想成为全球车企的新目标:

1、德系品牌目前已大规模进军插混市场,大众GTE系列有了初步的成就,可惜性能与销量同样不济,Golf GTE虽然可以做到1.6L/100km,但破百要7.6秒,这款车现已退出中国市场;加速性能更弱的Passat GTE,直接就没来过中国;宝马i Performance系列研发出了第三代eDrive技术并率先武装在530Le之上,但加速能力比汽油版530Li还差。

2、日系品牌始终钟爱非插电式混合动力市场,而新打造的插混车由于进入市场时间不长(2012年丰田才首次推出插混),性能方面依然无法与中国自主品牌的顶尖水平对决。最有代表性的例子当然就是新一代普锐斯插混车型,其所搭载的丰田第四代THS-II混动技术被称作“日本品牌最成熟的混动系统”,但普锐斯插混的百公里加速时间为11.1秒。相比之下,比亚迪全新一代唐DM最快仅为4.3秒……

3、美系品牌其实很早就开发插混车型,只不过他们的技能树点歪了,偏偏选择了增程式混合动力系统,内燃机负责发电给电池组,电池组供电给电动机驱动车轮。这种插混构架是最容易实现的,但实际性能水平嘛……哎,雪佛兰沃蓝达现已退出中国市场,凯迪拉克ELR直接就停产了。

4、中国品牌有能力打破这个“动力与经济不可兼得”的插混技术认知误区吗?中国品牌插混技术的顶尖之作,比亚迪第三代DM技术的确将这个“古老谣言”击溃了。全新一代唐DM在实现工况油耗1.6L/100km的同时,还能让破百时间最低闯入4.3秒超跑区间(智联创世版),更可实现全时电四驱与最高纯电续航100公里。言之为“黑科技”亦不为过。

成熟但不完美的丰田“PS”混动构架

我们先来说说曾经的混动界翘楚丰田,为何在低油耗前提下实现不了超强动力,再来解构比亚迪如何解决这个难题。

丰田混合动力系统(Toyota Hybrid System)目前已发至至第四代,不过国际依然统称为THS-II。这套THS-II使用的是“PS”位置的双电机动力分流解决方案,简单说来就是在变速箱里头内置了两枚驱动/发电一体式电机。

我们必须承认,日本人的这项技术非常精巧,THS-II的汽油机、MG1与MG2能在系统的精准判断下(根据油门深度、行驶状态、电池状态等条件),自动运行在能量利用效率最高的转速区间。

可是,因为“PS”构型的变速箱内部空间非常有限,丰田THS构架又需要通过脆弱的行星齿轮结构实现混动,这套系统的极限非常容易触达。小空间无法容纳大功率电机,行星齿轮结构的传动扭矩有限,丰田还使用了升功率低到不愿意被提起的阿特金森循环汽油机。

上述的THS-II混动构架方案,让丰田从根本上断绝了汽车驾驶乐趣的动力性需求。

后来居上的比亚迪“P0+P3+P4”构架

比亚迪第三代DM插电式混合动力技术使用了高阶的“P0+P3+P4”构架,从根本上避免了这种“只要低燃耗、不要动力性”的妥协,比亚迪全新一代唐DM就是一个成功典例。

比亚迪并未使用动力局限性颇大的“PS”构架,第三代DM技术下的奥托循环汽油机与“P0+P3+P4”电机在性能上显然更放得开,这四台动力源分别拥有以下功能与优势:

P0电机:

这台电机位于发动机前端皮带上,也称为BSG电机(Belt-driven Starter Generator),它能实现自启停、能量回收、扭矩辅助等功能。虽然扭矩辅助的功能基本可以忽略(毕竟不能直接驱动车轮),但性价比特高的BSG可以让汽油机实现非常平稳的自启停功能。

没错,平常的发动机自启停是一项恼人的节油功能,但比亚迪给发动机配上了整整25kW的大功率BSG电机,启动过程没有一丝拖泥带水,滑行时还能将汽油机拉升至任意转速从而避免动力系统反拖,堪称“大力出奇迹”。

然而这台BSG电机还有更强大的功能,那就是最高可达94%的动能回收发电效率。在高速巡航、滑行充电等工况下,整套混动系统的充电速度甚至超过耗电速度,这也是唐DM实现1.6L/100km超低综合油耗的关键点。

2.0TI汽油机:

丰田的阿特金森循环发动机,做功行程要大于其它三个行程,因此膨胀比大于压缩比,热转换效率更高,但连杆机构工艺复杂,低转速区间无法获得充足低扭,高转速区间也无法迸发高性能。

与普锐斯插混的1.8L阿特金森循环自然吸气发动机不同,新一代唐DM采用了一台2.0T奥托循环发动机,再加入涡轮增压、缸内直喷、双可变气门正时、双平衡轴、全铝合金结构等科技,增高热转换效率、降低油耗、压榨马力。奥托循环发动机更适用于高性能输出,唐DM的2.0TI汽油机得以拥有151kW/320N·m的强大输出极值。

全新一代唐DM的前后电机独立驱动前后轴,发动机在必要时可通过6速双离合变速箱驱动前轴,而大多数时间则完全断开。这台2.0TI汽油机还可以在串联混动模式下驱动P0电机与P3电机令其发电并对电池组进行充电,车轮完全由P3与P4电动机驱动,热效率进一步提高。

P3电机:

处在变速箱输出端的P3电机不再受到PS电机的空间限制,因而外置的P3电机可以打造成高性能版本,高达110kW/250N·m的动力输出证明了一切。

P3电机的这组动力数据比普锐斯插混的MG1(23kW/40N·m)与MG2(53kW/163N·m)加在一起都要强。更值得一提的是,全新一代唐DM的P3与P4可以直接进行性能叠加,而相互牵制的普锐斯插混MG1与MG2即使加上汽油机助拳,也只能释放出90kW的系统最大功率,比唐DM的P3电机还弱……

P4电机:

比亚迪全新一代唐DM的P4电机位于后轴之上,省去了复杂沉重的前后传动轴,轻松实现“全时电四驱”,加速与越野性能进一步增强。

P4电机同样不受空间限制,因此全新一代唐DM的P4电机采用了功率高达180kW/380N·m的款型,是整车电机里最狂暴的一台。

因为“P0+P3+P4”同时存在,第三代DM技术的动力联合方式比丰田的更丰富的模式,全新一代唐DM因此可以实现纯电驱动、并联四驱、并联前驱、串联驱动、能量回收共计五种工作模式。

“P0+P3+P4”构架爆发的极致性能

比亚迪2.0TI高性能四缸机配合P0+P3+P4三台大功率驱动电机,最终输出441kW系统最大功率,换算成德制马力是600PS!比目前保时捷卡宴Turbo顶配车型还要高出整整50PS。

由于峰值扭矩高达950N·m,全新一代唐DM把破百时间刷新到创纪录的4.5秒以内(智联创世版4.3秒),而普锐斯插混则需要11.1秒。同样是节油能手,也只有比亚迪第三代DM技术破除了“动力和经济不可兼得”的魔咒。

 

责任编辑: 3965LC TS004

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