10月30日,吉利举办了全新一代雷神超级电混发布会,带来了雷神EM-i超级电混, 这次发布的雷神EM-i超级电混其整体是 在雷神智擎 Hi·X和雷神电混8848的基础上,进一步优化了系统效率和用户体验。在发动机、变速箱和智能控制系统等方面也进行了全面的优化。
◎发动机方面,采用的是46.5%热效率的1.5L发动机,这款雷神EM-i超级电混发动机有这么高热效率的原因是因为采用了新的燃烧系统,叫“驭风火龙卷”延续了之前的雷神驭风燃烧系统的理念。
其是通过采用“鸭嘴”式大倾角气道、Mask结构导气、气流仿形活塞顶等独有设计,将缸内气流运动分解成生产、运输、转化、使用四个环节,进行系统高效控制。
同时基于气流设计物理边界,结合斜挤气燃烧室结构设计,让燃烧速度提升20%以上,压缩比控制精度提升35%,最大EGR率接近30%。
搭配其高效智能的热管理系统,还可进一步提升发动机整体能效,这款发动机拥有三层水套设计,可实现发动机精确分区冷却,在达到超低热容同时,水套容积缩小30%,让暖机速度更快,油耗更低,同时采用超级不锈钢EGR冷却管,耐卤腐蚀,对油品适应性强。
◎电驱方面,EM-i超级电混将“纯电11合1”理念导入电混领域,E-DHT 11合1混动电驱结构更紧凑,重量更轻。 这款E-DHT 11合1混动电驱集成了P1+P3电机、P1+P3电控、碳化硅无级升压模块、VCU、TCU、PDU、传动系统、TMS热管理系统以及G-TCS主动防滑系统等十一大核心部件 ,实现了超高集成,整体结构更为紧凑的同时,减重达到13.5%。
◎电控方面,首次采用IGBT和SiC的T-pak单管“混碳”方案,让PCM效率达到99%。通过SiC升压,保证了满电亏电的一致性。
◎电机方面,定子是由I-Pin改的双端X-Pin扁线绕组,最高效率可达到98.02%,系统综合效率最高达到92.5%。转子采用一体式转子轴,实现齿轮与电机轴一体成型,通过高精准喷淋油冷技术,让换热效率提升20%,温度均匀性提升18%,做到高效油冷。
这款E-DHT 11合1混动电驱通过双电机智能寻优控制,控制P1、P3电机与发动机之间的转速和扭矩,来实现平顺丝滑的动力响应,中低车速优先使用纯电或串联,充分发挥P3电机性能优势。 高车速采用并联控制,发动机驱动为主,P1电机辅助调节,提升动力输出和发动机直驱节油优势。
01.雷神混动:你也听过我的故事
其实吉利在混动技术领域的探索可以追溯到很早之前, 从2005年~2007年吉利开始研发轻混动技术(MHEV)。 2007年~2009年吉利开始探索插电式混动技术(PHEV),重点研究定轴式机电耦合系统和单电机架构。2009年~2011年吉利继续深入研究PHEV技术,开始涉及行星齿轮式机电耦合系统。
2010年,吉利收购沃尔沃,并于次年与其合作研发基于Drive-E 1.5T发动机技术的吉利ePro混动系统。该系统覆盖HEV、MHEV和PHEV全混动技术,采用定轴式机电耦合系统。
2014年,吉利与科力远成立CHS合资公司(吉利控股),开始研发CHS混动系统。CHS混动系统采用行星齿轮式机电耦合系统,绕过了丰田的专利。
2018年,“吉利ePro混动系统”(定轴式机电耦合系统,P2.5单电机架构)第一款车型量产上市,同年,“雷神智擎Hi·X”开始研发。
2021年,吉利统一了所有动力总成的规划,提出了“雷神动力”的动力总成名称。雷神动力的提出,标志着吉利在混动技术方面已经形成了完整的规划和布局。
2023年,吉利又发布了新一代雷神电混 8848,通过先进的电混引擎BHE15 Plus和三挡变频电驱DHT Pro,构筑了坚实的技术壁垒。
吉利目前的混动体系就是以雷神混动技术为核心,主要以DHT为母体。由1.5T/1.5L发动机搭配三挡DHT及单挡DHT变速箱。通过不同的发动机配置,电池配置,电驱配置来实现不同车型的插电和混动应用。 这次新发布的EM-i就是由1.5L发动机搭配单档E-DHT的构成,此前的EM-P是由1.5T发动机和三挡DHT组成。
提到EM-P就不得不唠唠这哥俩的区别了,雷神EM-i和EM-P其实都是隶属于吉利雷神EM超级电混技术体系,EM-i主打极致节能超长续航,EM-P则主打节能且更性能。推出EM-i最主要的目的还是满足消费者对于混动车低油耗、长续航的期待,同时还要具备更强的动力性能、更高的平顺性和静谧性,当然还要有更具竞争力的价格。雷神EM-i和EM-P正好把这些要求全占了!
早期为了满足主流消费群体对混动出行的期待,吉利品牌先后推出了雷神智擎Hi-X油电混动(HEV)与超级电混(大里程PHEV)两大混动技术。 旨在覆盖从A0级到C级的各种车型,并支持HEV、PHEV、REEV等多种混动架构。
但早期的雷神智擎 Hi·X主要使用的是1.5TD DHE15三缸发动机,尽管热效率高,但因消费者对三缸发动机的接受度较低,导致市场反响平平。此外,DHT Pro 三挡变速器在换挡平顺性方面也存在问题。
当然吉利也听取了消费者的意见,此后的雷神电混8848混动专用发动机 BHE15 Plus就是基于原有的BHE15发动机改进而来,实现了更高的热效率(44.26%),同时保持了四缸结构,解决了消费者对三缸发动机的顾虑。
整体采用了深度米勒循环、350bar高压燃油喷射系统等技术,提升了燃油经济性和动力性能。 新的雷神电混三挡变频电驱也继承了DHT Pro的基本结构,但在软件控制逻辑上进行了优化 ,提高了换挡平顺性,减少了顿挫感。依然具备全速域并联、20种工作模式等特点,但整体体验更加流畅,搭载于银河系列的 L6 和 L7。
这其中领克 07 和 08 上的 EM-P 则更为特殊一点,这俩搭载的是DHT Evo 电驱变速箱,将雷神电混的行星齿轮换成了平行轴方案,从而获得更高的动力传递效率,高速状态下的动力响应也会更好。 回顾 吉利动力的发展历程,其实就是中国汽车工业自主创新的一个缩影,从依赖外部技术到实现全面自主研发的转变。
好,聊完了吉利的雷神动力,下面我们在好好聊聊吉利雷神混动的母体“混动变速器”的基本逻辑以及演进方向。
02.“DHT”混动教母
上文其实也强调过吉利雷神混动是以DHT为母体,这里的“DHT”( Dedicated Hybrid Transmission )是指“专用混合动力变速箱”这一系统主要由双电机、三挡变速器、电控系统组成,其中 P1、P2、P3、P4电机主要是依据功能和位置的不同来区分的。
■P1电机的位置位于发动机前端传动带,通过传动带和曲轴相连,主要功能是控制发动机启停调节发动机转速提供动力补充,但是无法单独驱动车辆。
■P2电机的位置位于离合器后变速箱前,主要功能是以纯电驱动车辆制动能量回收,可实现短距离的纯电驱动。
■P3电机的位置位于变速器的输出端,主要功能同样是以纯电驱动车辆制动能量回收,不同是纯电驱动更直接,动力回收效率更高。
■P4电机的位置与发动机不在同一根输出轴,通常位于后轴,主要是实现四驱功能。
纯电模式: 电池供电,电机单独工作。
串联模式: 发动机带动电机发电,电机驱动车轮。
并联模式:发动机和电机共同驱动车轮。
发动机直驱模式: 发动机通过变速箱直接驱动车轮。
能量回收模式: 松开加速踏板时 ,电机进行能量回收,为电池充电。
◎DHT Pro,是集成双离合器,双行星排设计,内含P1电机组(集成双离合器),P2电机组(集成双行星齿排),提供三个挡位。轮端最大扭矩4920Nm,扭质比41N·m/kg,轴向长度354mm,重量(包含PCM和油)120kg,采用扁线双电机系统,PCM内集成逆变器+TCU,集成度高,结构紧凑,ECU模块支持OTA升级。
在DHT Evo系统中,P1电机主要用来发电,同时还替代了启停电机,让发动机更加平顺,P2电机是主要的驱动电机,集成了换挡机构,通过双行星齿轮组实现三挡变速,双行星齿轮组不仅能够实现功率分流,还可以提供不同的传动比,提高系统的整体效率。其换挡机制是通过2组离合器和2组制动器实现的3挡变速。
■一挡:动力从后排太阳齿轮进入,通过前排行星架锁死,从前排(外)齿圈输出。
■二挡: 动力从后排太阳齿轮进入,通过前排太阳轮 锁死,从前排(外)齿圈输出。
■三挡:动力从后排太阳齿轮进入,通过C3离合器闭合,两个行星排的太阳齿轮转速相同,实现速比的传动。
◎DHT Evo,是将行星齿轮换成了平行轴方案, 搭载的P1+P3电机 ,EV 最大轮端输出扭矩4000N·m,最大综合扭矩超4920N·m,重量(包含PCM和油)138kg。除了赋能整车动力性外,电机采用超薄低铁耗高强度硅钢片,高磁能积磁钢,电机高效区(>90%)占比96%能有效提升整车续航。
在DHT Evo系统中,P1电机负责启动发动机、发电,以及在全功率输出时参与驱动。它会根据用电需求与发动机工作状态动态调整发电量,确保发动机以最省油、最安静的方式发电。
P3电机则负责直接驱动车辆,在日常驾驶中,它支持车辆进行纯电驱动,车辆滑行或减速时,则执行动能回收,为动力电池充电,由于 P3 电机无需经过变速器,而是通过减速器直接驱动车辆,功率提升后纯电驱动更高效,能耗更低。发动机启动时或换挡时,P3电机也会进行补偿,实现无感启动和更流畅的换挡,加速更线性。
再回到上文提过的单挡E-DHT,其实这算是吉利一个涉及技术更新和成本考量的决策。吉利这次主要是针对10万左右混动车的市场需求,这个价位的消费者往往更在意油耗动力次之,多挡到单挡的转换能带来更好的燃油经济性,就比如,吉利的星舰7在WLTC工况下的馈电油耗仅为4.85L/100km,相比之下,采用三挡的银河L7油耗为5.23L/100km。除了油耗还有就是制造成本的下探,这对于成本控制较为敏感的车型来说是一个重要优势。
03.混动的终极方向在哪
最开始发展混动的目的,是在纯电车和纯燃油车之间提供平衡。所以最初混动技术被设计为一种过渡技术,随着技术的进步和市场需求的变化,混动技术已经获得了显著的发展和市场的认可。当前阶段,混动技术以不再是简单的过渡技术了,而是一个具有长期发展潜力的成熟技术。
作为电动化技术路线的关键补充, 2023年国内PHEV(插电式)、EREV(增程式)和HEV(纯电)销量合计 同比增长53%,另外,根据《节能与新能源汽车技术路线图2.0》,到2025年,混动(包含增程)新车在传统能源乘用车中的比例预计将超过50%。
当然也有观点认为插电式混合动力汽车的传统构件最终会被省略,从而演变成增程式。 个人觉得 其实大家不看好混动技术的原因,是因为增程大电池与后驱结构可以完美适配纯电平台的特点,混动技术不利于纯电平台开发, 但支撑这个理论的 前提是 把 增程与混动作为纯电的过度技术来发展,如果是这个理论体系下那最好的过度一定是增程,但最终形态一定是纯电。
那混动会不会有其他的发展路径呢,或者它的终极发展方向在哪里,首先就是油耗上,无论增程还是混动都是需要依赖汽油,其实增程车在大多数工况下的油耗都是高于混动车的,只有少部分工况会比混动省油,尤其是高速行驶时,电机需要长时间高转速运作,电量消耗显著。这导致增程车在高速行驶时的油耗较市区大幅上升,往往高出2倍以上。
其次增程的所有工况插混都具备,但是插混还具备增程所没有的并联和直驱,这可以很好的应对动力不足以及高速行驶耗电大的弊端。所以未来混动可能会有多种技术路线并存,同时具备经济性、高性能以及多工况的特点,也可能结合其他储备资源就比如氢燃料插电混合动力系统,此前10月14日在巴黎车展上雷诺的氢电混动Embleme概念车就有展出,动力总成是电池电力+氢燃料电池推进的巧妙混合动力车。雷诺表示,紧凑的 40kWh 电池组和后置 158千瓦的电动机,外加30kW的燃料电池可以进一步增加约 350 公里(217 英里)的总续航里程。其实混动的演进方向有很多但无论哪种技术路线,最终的目标都是实现更高的能效、更低的排放和更好的用户体验。
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