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燃油車為什麼要改PHEV?
首先考慮的因素肯定是為了獲得新能源積分,PHEV雖然不如純電動汽車積分高,但是也能獲得2個積分獎勵,政策是PHEV漸熱的背後推手。
油耗也是必須考慮的因素,2020年油耗要達到百公里5升的目標,不採用新能源技術幾乎是不可能完成的任務。這是從政策層面,從用戶層面分析,PHEV的油耗一般也低於同級別的燃油車。
第三個因素,大概就是通過增加電驅後橋實現後驅和四驅,提升整車駕駛性能和實現一部分越野脫困能力。
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盤點市面上暢銷的PHEV
2018年8月國內PHEV分車型銷量:
▲可以看出,在PHEV銷量排行榜中,僅有漢騰一家是造車新勢力,其他都是傳統燃油車企,說明在PHEV領域,傳統車企是絕對主力。
2018年8月國內PHEV分車企銷量:
▲國內PHEV前三強是比亞迪、上汽和吉利,自主品牌佔絕對優勢。
▲比亞迪、上汽和吉利三家佔據了PHEV市場的80%份額,但寶馬可能是一個很厲害的潛在挑戰者。
(小編覺得上圖配色非常高級,個人很滿意,But,本主編助手說是性冷淡風......你怎麼看?支持誰?請留言表達你的觀點)
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主流PHEV構型解析
3.1 比亞迪唐混動構型解析
比亞迪唐PHEV通過佈置在後橋中間的電機實現全時四驅功能,無需貫穿車底的中央傳動軸,提高了車廂內部的地板平整度,此結構與傳統的機械式四驅車有著較大的相似點,但因為前後驅動橋由單獨的動力支持,省去了傳統四驅車的分動器和主傳動軸。
在行駛時唐更像是一款實時四驅車,任何工況下的前後車輪都是驅動輪,可以根據實時路況調節輪速差和力矩分配。前後驅動橋沒有任何鋼性聯接,即便是在轉向或因為路況導致前後驅動橋甚至四條車輪出現輪速差,都可以各自進行獨立調節以便保證獲得充足的驅動力。
3.2 上汽榮威i6 1.0T EDU
榮威ei6的動力部分是由代號SGE 16T的1.0T缸內直噴渦輪增壓發動機+EDU智能電驅變速器組合而成,綜合最大功率為228Ps,綜合最大扭矩為622N·m
與發動機同軸佈局的EUD智能電驅動變速器佈局在動力艙右側,在功能性上取代了傳動變速器,但在實際中這款智能電驅動變速器一方面作為傳動機構,另一方面作為主驅動單元之一。
▲EDU電驅變速箱,實質上是動力單元+傳動單元。動力單元是ISG(左側)與TM(右側)兩個電機,傳動單元是位於中央的齒輪組。
傳動單元則是位於中央的傳動齒輪組,其只有兩個擋位,因此只設置了兩個擋位齒輪,與輸入軸及同步器組成傳動系統。
智能電驅變速箱主要由ISG電機及旋變、兩檔齒輪、TM電機及旋變組成,在發動機側旁的ISG電機主要負責發電功能,而另一側的TM電機主要負責驅動,中間的兩檔齒輪主要負責調整發動機輸出功率。
Eco模式下,車輛會盡可能多的使用電力,在70km/h時速車輛會盡可能選擇純電動行駛,此時發動機會盡可能處於休眠狀態,只有深踩油門或隨著車速增加電機動力逐漸減弱時才會進入。
Sport運動模式下,車輛整體的動態響應會更積極一些,此時發動機參與到動力輸出的情況更加積極,整體動力輸出以發動機+電動機聯合共同輸出,很少會出現發動機為電池充電且同時驅動車輛前行的疲勞狀態,這也是為什麼榮威ei6使用三缸1.0T發動機的主要原因之一。
榮威ei6因由EUD智能電驅動系統工作,共有多達8種不同驅動模式。
混動系統在不同的工況下具備6種不同的模式,分別為純電、串聯、並聯、行車充電、發動機單獨驅動以及3級能量回收模式,這幾種行車模式完全由電腦自主切換。
另有兩種充電模式,即怠速充電、以及外界充電模式。
3.3 吉利博瑞GE PHEV
博瑞GE PHEV則採用了吉利官方稱之為P2.5的混動構架——電機被放在變速箱上。
雙離合變速箱的特殊性在於,其擁有兩個軸,分別鏈接奇數檔位和偶數檔位。
燃油車上兩根軸都連接發動機,當一根軸驅動車輛時,另一根軸已經準備好下一個檔位,以此來實現快速換擋。
▲純電狀態下系統工作原理圖
博瑞GE PHEV則採用了一根軸連接燃油發動機,另一根軸連接電機的構架,其中奇數檔對應燃油機,偶數檔對應電機。因此可以實現兩個動力系統單獨或者共同來驅動車輛,也完美的避開了行星齒輪專利。
▲混動狀態下,發動機啟動並給電池充電,只連接偶數檔
▲混動狀態,發動機啟動並給電池充電,雙軸驅動
工作模式:
- 起步或低速,完全用電。發動機不啟動,油耗為零,抖動噪音同樣為零。
- 中速,根據油門,決定完全用電或油電混動,發動機能維持較好的轉速和工況,油耗抖動和噪音較低。
- 高速,發動機為主的混動。
3.4 寶馬530Le PHEV
在瀋陽的華晨寶馬研發中心,有一箇中國團隊,他們負責寶馬530Le動力系統設計,包括從輕量化、雙模組結構,以及在混動系統中電機與發動機配合工作的軟件方面,他們基於寶馬特有的駕駛模式理念和車型獨有的eDRIVE工作形式,也進行了深入到底層的開發。
寶馬530Le PHEV(開發代號F18PHEV )中的混合動力系統採用了並聯式混合動力系統。發動機和電動機均與驅動輪機械連接。車輛驅動時,兩個驅動系統既能單獨使用也能同時使用。
寶馬這一代混動發動機並沒有降低發動機的功率,使用的還是2.0L雙渦管渦輪增壓發動機再配合上電機,系統最大輸出功率為185千瓦,綜合扭矩高達420牛米。
深踩加速踏板BMW 的eBoost功能讓混動5系在6.9秒之內即可將車輛從靜止加速到100公里,跟目前普通2.0T寶馬5系是一致的,動力並沒有削弱。
電動機、輔助扭轉減振器和分離離合器固定集成在了8速變速箱殼體中。
這些組件位於雙質量飛輪後面。電動機、扭轉減振器和分離離合器連同雙質量飛輪一起共同佔據了液壓變矩器的安裝空間。
寶馬530Le是一個由本土團隊基於中國供應商和市場需求,專門面向中國市場研發的本土化產品,在國外市場上寶馬也會推出新5系混動產品,但其未採用中國版寶馬530Le所使用的雙模組結構,同時電芯供應商也有所區別。
全新設計的寶馬530Le混動系統,把輕量化的電池組置於傳統車輛的油箱位置,同時把油箱位置重新進行了優化,這最大程度地保證了第二代插電混動5系,具有更低的重心,更合理的前後軸重分配(重心略微偏重後軸一點)以及更加實用的後備箱空間。
3.5 廣汽GS4 PHEV
GS4 PHEV採用的是一套叫G-MC電耦合系統組成的混動系統,發動機方面是採用搭載1.5L阿特金森循環發動機。其中發動機最大功率為96馬力(71kW),峰值扭矩120牛·米;電動機最大功率為177馬力(130kW),峰值扭矩達300牛·米。廠家數據顯示,純電續航里程為58km,其綜合最大續航里程超過600公里。
其實從賬面數據上來看,它的動力已經不輸搭載1.5T發動機的汽油版GS4了。
GS4 PHEV車型在電動機和發動機共同加持下有了三種驅動模式,第一種也是最為節能的方式是以純電機驅動,通過130千瓦/300牛·米的電動機可以在電量充足的情況下將它加速至120km/h左右。
當電池電量不足時,機電耦合系統會自動切換至增程模式,此時發動機作為主驅動力,同時還給電池充電;當電池電量不足且汽車運行在中高速路段時,機電耦合系統會自動切換至混動模式,最大限度發揮汽油的動力效能。
選擇混合動力作為驅動模式還是有不少好處的,除了油耗優勢之外,電動機的動力輸出主要取決於電池組的電量是否充足,並不受氣溫和海拔等因素影響,這一點在高海拔地區會明顯佔有優勢。
另外,混動車型還支持制動能量回收功能,GS4 PHEV就帶有關閉、低以及高三檔能量回收等級可選。選擇到能量回收高檔位時鬆開油門就可以察覺到明顯的發電機反拖制動,很多時候都不用踩下油門踏板就能完成減速。
只是稍顯美中不足的是,當電池組電量不足的時候,它的動力表現會降低一個級別,此時的動力與GS4 1.3T車型差不多。
3.6 奧迪A6 e-tron
e-tron是奧迪對旗下所有使用電動化技術車型的總稱,包含PHEV(插電式混動)和EV(純電動)兩大類。而奧迪A6L e-tron則是第一款進行國產的奧迪新能源車型。
2.0 TSI發動機最大功率155kW(211匹馬力),最大扭矩350Nm。而其匹配的電機則有100kW的最大功率(136匹馬力),最大扭矩230Nm,這臺電機幾乎等同於一臺大眾的1.4 TFSI發動機,兩者綜合起來的最大功率為180KW和500Nm的扭矩。在匹配一臺8速tiptronic手/自一體變速器後,其混動狀態的百公里加速在8.7秒左右,最高時速210 km/h,續航里程850 km。
跟奧迪e-tron quattro concept一樣,奧迪A6L e-tron的電機在前半部分,電池組在後半部分。這款電機的全名是永磁同步電動機,是德國大陸集團供應的,在20世紀90年代中期,德國大陸集團就已經著手混合動力系統的研究。
給電動機供電的是14.1kWh的鋰電池組,其電池組在滿電狀態下最大續航里程為50km。為什麼是50km?因為據統計資料顯示,國內車主大部分通勤距離都在50km以下,所以這50km的純電續航里程足可以滿足大部分車主的需求。另外PHEV的補貼標準也是不低於50公里。
純電模式下,車速最高可以行使到130km/h。在A6L e-tron充滿電量的情況下,正常起步是完全由電動機來驅動車輛的,此時沒有絲毫的發動機噪音和震動,行駛加速自然也非常平穩和順滑。
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燃油車改PHEV幾種構型的工程實現可行性分析
未完待續
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