技術解析:BYD-DM3.0插電混動系統,與合資汽車ECVT平臺的差異

插電式混動汽車可以分為兩大類型

  • DM並聯式高性能混動平臺
  • ECVT串聯式增程式混動系統

合資品牌混合動力汽車大多選擇第二類,以美系日系兩大為主均為ECVT架構。其中本田汽車的ECVT系統比較有代表性,因其與比亞迪DM第一代綠混系統基本相同,運行模式主要有三種。

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比亞迪綠混系統早期定義為CVT,後期競品逆向綠混的“EDU平臺”定義為2AT,然而這兩種命名都不夠貼切——ECVT才合理。因為這臺變速箱只有兩個前進擋,且為兩個發動機分別控制一個檔位,也就是說內燃機系統與電驅系統都只有一個檔位。其中內燃機與綠混變速箱的發電電機串聯,其運行模式主要以行駛中內燃機電動發電機發電,將電流輸送至電池組進行實時充電;其次是在急加速或高速巡航時才會讓內燃機介入驅動,以一個檔位輸出動力。

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這種運行模式是標準的CVT(連續可變傳輸),CVT變速箱是利用鋼帶帶輪的傳動結構實現無限多的檔位,以平順的升檔對發動機扭矩或車速進行線性的放大,這種連續可變傳輸依靠的是變速箱。而綠混系統包括ECVT的內燃機是利用發動機自身轉速的升降,調整輸出功率實現連續可變輸出,依靠的是發動機本身。同理電動機也是依靠自身的轉速調整功率,不過這一模式只適合電動機。

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內燃機的高轉速運行會有很高的油耗,同時也會有嚴重的磨損與高強度的噪音。原因在於內燃機依靠燃油爆燃產生熱能,將熱能通過活塞連桿曲軸結構轉化為機械能;這一轉化模式存在振動與噪音,且轉速越高NVH水平就越差。重點是內燃機的能量轉化效率不過40%以下,高轉速浪費掉的能量實際更大。

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而電動機可以輕鬆達到上玩轉並保證理想的NVH,同時能量轉化率輕鬆超過90%,所以電動機適合以發動機本身實現CVT,而內燃機並不適合,所以綠混系統自2008年上市後沒有經過多長時間就被比亞迪否定了。但是後期的EDU以及ECVT等系統還在繼續使用,雖然這種機器符合CVT的概念定義,但實際用戶體驗在追求性能的駕駛風格中會很糟糕。

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DM3.0

比亞迪混動系統在自主否定了綠混模式後,後期的平臺改為傳統並聯式的混動平臺。其結構特點優勢很突出,內燃機集成BSG電機等於將ECVT的發電電機從變速箱搬到發動機上,功能沒有變化但卻改變了變速箱的結構與功能——集成發電電機的發動機仍舊匹配傳統多擋變速箱,至此油動系統可以最大化發揮潛能,性能的提升、巡航駕駛的轉速、發動機的NVH可以理想的控制了。

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驅動電機也不在集成於變速箱,而是改為P3架構(變速箱末端)的前置電機,與後置P4架構獨立驅動電機組合的模式。獨立驅動電機的優勢同樣突出,那就是功率不再受變速箱的限制,單電機的功率分為110/120/180kw三個標準,這要比絕大多數ECVT雙電機的總功率還要高。高功率的電動機實現了更強的性能與更低的電耗,因為電動機以過高的轉速運轉會達到恆功率區間,此時扭矩嚴重下滑會造成電耗的提升,但高功率的性能電機可以規避這一問題。

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重點:獨立佈局的電動機可以帶來豐富的運行模式,比如雙擎DM為後置P4電機,車輛在EV/REEV模式中為後輪驅動,在HEV模式中為四輪驅動。三擎DM則為全時四驅系統,成本雖然更高但是駕乘體驗也要理想的多(針對SUV而言/轎車適合雙擎)。至此DM平臺達到了技術巔峰,是目前唯一能實現多種驅動模式與運行模式,同時能以BSG電機保證HEV模式不虧電的高性能平臺,高性能又能在不榨取性能時實現低功耗,這就是技術的領先。

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總結:DM平臺目前有很難撼動的技術統治地位,但這一系統的製造成本非常高,而且比亞迪汽車的品牌影響力也不夠大。所以合資品牌的低端ECVT系統仍然有生存的空間,只是選擇這些車也就不要對性能有高要求了,同時也要接受前置前驅的遺憾。

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