混動(dòng)才是最優(yōu)解?傳祺「鉅浪混動(dòng)」模塊化架構(gòu)解析
【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】當(dāng)成都車展沒有按下暫停鍵之前,展館內(nèi)的純電車型再次迎來(lái)「狂歡」,而那些在成都限電下的純電網(wǎng)約車,卻只能通宵排隊(duì)充電,這不得不讓我們有所思考,純電是不是當(dāng)下的最優(yōu)解?即使是在擁有多樣化路線的混動(dòng)領(lǐng)域,增程技術(shù)再次遭到炮轟,而什么樣的混動(dòng)才是中國(guó)用戶最需要的混動(dòng)?廣汽傳祺「鉅浪混動(dòng)」模塊化架構(gòu),似乎找到了答案!
從目前的混動(dòng)技術(shù)來(lái)看,要想使用單一的路線去滿足所有的車型需求,對(duì)于電機(jī)等部件的要求會(huì)非常高,多種路線相搭配,才能做到相輔相成的效果。
因此鉅浪混動(dòng)架構(gòu)采用了平臺(tái)化、模塊化的設(shè)計(jì),該架構(gòu)由混動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)(E)、機(jī)電耦合系統(tǒng)(M)和動(dòng)力電池(B)三大部分構(gòu)成,對(duì)于不同的車型具有很好的兼容性,適配所有HEV、PHEV和REEV等XEV車型。
混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī)
先從混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī)說起,由于電驅(qū)部分的加入,不需要發(fā)動(dòng)機(jī)在較寬的范圍內(nèi)工作,只需要工作在更窄的最佳區(qū)域,同時(shí)強(qiáng)化發(fā)動(dòng)機(jī)在極小范圍內(nèi)的最佳工作效率,甚至是某一特定的區(qū)域,通過電機(jī)去適應(yīng)不同的使用工況。
混動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)包括1.5ATK、1.5TM、2.0TM、2.0ATK等多款發(fā)動(dòng)機(jī),其中2.0ATK發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率103kW,峰值扭矩180N·m,采用了阿特金森循環(huán)、15.6超高壓縮比以及低溫冷卻外部EGR等技術(shù),使其量產(chǎn)熱效率高達(dá)42.1%,最新認(rèn)證的熱效率更是達(dá)到了44.14%。
即使是在混動(dòng)時(shí)代,發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)仍然需要進(jìn)步,因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)于油耗的影響起到關(guān)鍵作用,只有發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率的不斷提升,才能帶來(lái)更好的油耗表現(xiàn)。
機(jī)電耦合系統(tǒng)
廣汽的機(jī)電耦合系統(tǒng)同樣擁有多樣化的布局,包括單電機(jī)Px、單擋串并聯(lián)、多擋串并聯(lián)以及功率分流等模式。其中GMC 2.0串并聯(lián)混動(dòng)技術(shù)采用P1+2AT+P3的混動(dòng)架構(gòu),同時(shí)將傳動(dòng)變速機(jī)構(gòu)、雙電機(jī)和電控系統(tǒng)進(jìn)行了高度集成。
相比于第一代GMC機(jī)電耦合系統(tǒng),GMC 2.0全新設(shè)計(jì)了液壓系統(tǒng)、駐車系統(tǒng)、冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)等,大幅降低了系統(tǒng)成本。同時(shí)采用與AT手自一體變速箱相同的兩擋變速機(jī)構(gòu),更好的優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及發(fā)電機(jī)的動(dòng)力分配和能量管理,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)熱效利用系數(shù)達(dá)到了95.5%。
在實(shí)際的體驗(yàn)過程中,影酷混動(dòng)版升擋的時(shí)速大概是在43km/h左右,不過整個(gè)換擋過程幾乎是無(wú)感切換,只能通過能量流的顯示察覺。而在車速超過80km/h后,系統(tǒng)則會(huì)采用發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)模式,不過此時(shí)車內(nèi)的感受還是比較安靜,發(fā)動(dòng)機(jī)也并沒有特別大的運(yùn)轉(zhuǎn)噪音。
GMC2.0具備有EV驅(qū)動(dòng)、串聯(lián)増程、并聯(lián)混動(dòng)多擋三種工作模式,在電量充足時(shí)起步或者低速蠕行均采用純電驅(qū)動(dòng);中低速的工況車輛會(huì)采用串聯(lián)増程的模式,讓發(fā)動(dòng)機(jī)處于最佳的經(jīng)濟(jì)區(qū)域;而到了高速或者是高負(fù)荷的工況,發(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)介入直驅(qū),輸出更為強(qiáng)大的動(dòng)力。
動(dòng)力電池
電池部分同樣提供了4種類型可選,包括功率型中的風(fēng)冷系統(tǒng)和冷媒直冷系統(tǒng),兼顧型中的插電式和增程式。傳祺GMC2.0混動(dòng)系統(tǒng)采用的是高效冷媒直冷電池,可實(shí)現(xiàn)全天候高效高功率,10秒峰值放電功率可達(dá)70kW,加上高效的冷媒直冷技術(shù),冷卻能耗降低的同時(shí),冷卻效率提高了一倍。
通過不同EMB架構(gòu)的組合,衍生出經(jīng)濟(jì)適用型單擋系統(tǒng)、動(dòng)力型功率分流系統(tǒng)、動(dòng)力節(jié)能型多擋系統(tǒng)以及氫混系統(tǒng)。
其中影酷混動(dòng)版、影豹混動(dòng)版采用的是2.0ATK+GMC2.0混動(dòng)系統(tǒng),同時(shí)搭載了冷媒直冷電池;全新GS8雙擎版采用2.0TM+THS混動(dòng)系統(tǒng)。
從「鉅浪混動(dòng)」的模塊化架構(gòu)可以看到,不同車型的需求不同,同時(shí)采用的混動(dòng)方案也具有針對(duì)性。來(lái)自豐田的THS混動(dòng)系統(tǒng)主要是滿足大尺寸以及對(duì)于動(dòng)力需求更高的車型,兼顧性能和燃油經(jīng)濟(jì)性;自主研發(fā)的GMC2.0混動(dòng)系統(tǒng)則覆蓋級(jí)別較小的車型,同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能省油的目的,同時(shí)降低成本。
當(dāng)把混動(dòng)與純電之爭(zhēng)擺上舞臺(tái),純?nèi)加蛙嚲妥⒍〞?huì)迎來(lái)落幕,從HEV/PHEV車型的銷量就足以證明,純?nèi)加蛙嚨姆蓊~正快速被其它動(dòng)力系統(tǒng)所取代。
首先從能源安全的角度來(lái)看,我國(guó)大量的原油依賴進(jìn)口,導(dǎo)致必須發(fā)展新能源汽車,并且全球鋰礦資源儲(chǔ)量,足以支撐電動(dòng)汽車的發(fā)展。不過由于鋰電池資源的全球分布不平衡,讓混動(dòng)與純電之間的長(zhǎng)期共存才能形成互補(bǔ)的關(guān)系。
從用戶的角度來(lái)看,不同的需求需要不同的車輛類型,在沒有家充樁或者良好充電條件的前提下,混動(dòng)也許才是最符合自身的使用場(chǎng)景。當(dāng)然一切產(chǎn)品的開發(fā)都是用來(lái)滿足用戶,不同用戶對(duì)于NVH的特性、動(dòng)力的需求以及喜好不同,動(dòng)力系統(tǒng)的差異并不是選車的唯一條件。
技術(shù)方面,混動(dòng)車型在動(dòng)力方面的復(fù)雜程度遠(yuǎn)高于純電汽車,所以將制造混動(dòng)所應(yīng)用的技術(shù)儲(chǔ)備,用來(lái)制造純電動(dòng)汽車,并不存在技術(shù)上的難題。不過純電動(dòng)車對(duì)于電機(jī)的要求太高,在商用車領(lǐng)域還有很長(zhǎng)的路要走,混動(dòng)與純電長(zhǎng)期并存也許才是最佳的解決方案。
從混動(dòng)市場(chǎng)的發(fā)展來(lái)看,最開始的豐田依靠成本的優(yōu)勢(shì)以及專利壁壘,獨(dú)占鰲頭;再到兩田技術(shù)的并駕齊驅(qū),即使中間會(huì)有歐美等技術(shù)的加入,似乎并沒有形成有利的競(jìng)爭(zhēng)。
而自主品牌也在近兩年實(shí)現(xiàn)突圍,無(wú)論是串并聯(lián)多擋混動(dòng)系統(tǒng),還是串聯(lián)增程混動(dòng)系統(tǒng),都逐漸形成自身的競(jìng)爭(zhēng)能力,迎來(lái)新的發(fā)展格局。
不過我們通過北京航空航天大學(xué)交通科學(xué)與工程學(xué)院教授 徐向陽(yáng)的報(bào)告得知,首先從燃油經(jīng)濟(jì)性方面來(lái)看,串并聯(lián)混動(dòng)系統(tǒng)明顯優(yōu)于串聯(lián)混動(dòng)系統(tǒng),同時(shí)在功率需求較大的高速駕駛工況下,串并聯(lián)混動(dòng)系統(tǒng)的節(jié)油潛力更加顯著。
同時(shí)在城市工況下,A級(jí)車無(wú)輪搭載的是串并聯(lián)混動(dòng)系統(tǒng)還是串聯(lián)混動(dòng)系統(tǒng),兩者的燃油差異最??;對(duì)于B級(jí)車以上車型來(lái)說,兩者的燃油差異明顯增大。其主要原因在于串聯(lián)混動(dòng)系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法直驅(qū),導(dǎo)致能量流動(dòng)的路線較長(zhǎng),油耗明顯提高。
在擋位數(shù)量方面,增加發(fā)動(dòng)機(jī)擋位與增加電機(jī)擋位均能提高燃油經(jīng)濟(jì)性,其中發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)擋位的增加,對(duì)于經(jīng)濟(jì)性的提升更大。這也是雙電機(jī)串并聯(lián)、多擋化成為發(fā)展趨勢(shì)的原因之一,不過也會(huì)導(dǎo)致變速機(jī)構(gòu)的復(fù)雜,行駛的平順性較差以及制造、維護(hù)成本的增加。
也許在混動(dòng)構(gòu)型的方案中,并沒有最為完美的選擇,即使會(huì)在燃油經(jīng)濟(jì)性上占優(yōu),但是在成本以及動(dòng)力方面,或許并沒有特別大的優(yōu)勢(shì)。這也正是「鉅浪混動(dòng)」模塊化平臺(tái)的開發(fā)的關(guān)鍵,用不同的技術(shù)路線去匹配不同的價(jià)格、車型定位,從而達(dá)到最佳的市場(chǎng)化。
一談到混動(dòng)系統(tǒng),你第一個(gè)想到的也許不是廣汽傳祺「鉅浪混動(dòng)」,但是一個(gè)模塊化平臺(tái),能夠滿足HEV/PHEV/REEV等車型的需求,在國(guó)內(nèi)乃至全球都為數(shù)不多。相信依靠自身10余年的研發(fā)歷程,以及大量的技術(shù)儲(chǔ)備,一定會(huì)開辟出屬于自己的混動(dòng)時(shí)代。
?。▓D/文/攝:太平洋汽車網(wǎng) 崖雍)
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