和比亚迪、长城、吉利不同,奇瑞在混动技术路线上,多了一条增程架构,比如星纪元ET、星纪元ES以及和华为合作的智界R7,从底层技术看,增程器其实都是代号SQRH4J15的奇瑞第五代1.5T,而这台混动专用发动机,也是支撑奇瑞C-DM插混架构的核心,最近预售的星途揽月C-DM就是代表之一。有意思的是,针对星途揽月的混动版,奇瑞在2年前其实是打算通过增程来布局,但最后又选择用3挡DHT三电机插混架构,那么问题来了,在装备同一款型号内燃机的情况下,奇瑞的插混会比增程更靠谱?
发动机保底油耗,稳定性还得靠多挡DHT?
把增程的油耗降下来,解决办法有很多,比如适当调整电机功率,选择大容量电池包和大油箱,或者重新优化扭矩分配逻辑,但从根本讲还得是重构内燃机(增程器),毕竟,电池才是增程的唯一动力源,而辅助发电的内燃机,就需要在热效率上做到更纯粹,而到了插混这边,由于电机在发动机和变速箱的位置上,有更灵活的布局性,所以不同挡位的变速器或电机类型,都能直接影响最终的油耗表现,当然了,这些的前提还是绕不开内燃机的工作效率。
我们先引入马力推重比的概念来聊,星途揽月C-DM全系整备质量都是2280kg,若仅参考发动机直驱工况,1.5T最大功率115千瓦,不考虑风阻或地面摩擦力等外部因素影响,理论上这个比值大概在14.6,也就是1马力大约能产生14.6kg的推动力,WLTC工况下的馈电油耗,大约在百公里6.88L,这两个数据大概什么水平?参考尺寸和定位相似的领克09 EM-P,同样也是三电机四驱构型,2.0T发动机最大功率187千瓦,账面数据比揽月CD-M强不少,但整备质量重了190kg,相同工况下的马力推重比值还不到9.8,对应的馈电油耗也多了0.62L/100km,这组数据差异反映的,其实就是发动机的热效率问题。
奇瑞的第五代1.5T,应用的技术不必赘述,72mm的缸径和92mm的行程,这个构造明显就是一台为了更纯粹发电的细长缸体,但窄深燃烧室会加大油气混合物均匀燃烧的难度,所以350Bar缸内直喷配120MJ高能量点火,会把燃油颗粒打碎提升雾化效果,来追求一次性压燃,当然,这也需要更有效的滚流设计,奇瑞的鱼肚型滚流早在三代机上就得到了验证,另外对于涡轮增压发动机来说,追求更高的热效率,主要的调整策略还会集中在进气部分,通过提前关闭气门来强化膨胀比。
再展开讲,核心就是利用活塞靠惯性在燃烧室走更远的路,所以对应的,还要通过第四代i-HEC燃烧系统和可变机油泵来降低机械摩擦,换到发电效率上看,1L油转3.67度电已经是比较主流的水平,即便是给整备质量较高的增程车来用,配备小电池方案基本也能做到上千公里的综合续航,回到星途揽月C-DM上,省油逻辑和这台发动机有密不可分的关系。既然内燃机足够强了,为何揽月不直接改成增程车呢?其实答案很简单,奇瑞真正想利用的,其实是这台1.5T宽泛的高扭转速,匹配有物理挡位的变速器来解决高速段的加速度问题。
理论上讲,混动变速箱和燃油车变速箱的逻辑基本类似,都是挡位齿比越多越密,全场景下的速度体验感越好,对应到油耗曲线上,高速段也有省油的效果,不过,由于混动变速箱会涉及功率分流,机械传递之间存在一定的能量损耗,所以多挡DHT或多或少也有轻微的顿挫。和市面上主流多挡方案类似,奇瑞的3DHT变速箱内部,也是由两个轴构成,一根负责1挡和3挡,一根负责2挡,两个行星齿轮相互配合来实现三个传动比,通过三个离合器交叉耦合来实现不同的动力传递模式。
P2+P2.5主打性能,25万内比增程效果更好?
市面上主流单挡插混技术,大部分策略是弱化发动机,适当增加电机功率,按照总功率的分配逻辑来看,这套方案省油的途径,就是让尽最大程度使用电机,增加电驱的工作范围,发动机只在馈电或直驱时启动,而即便是馈电情况,在串联或并联的驱动模式下,更多的还是在榨干发动机和一号电机的协同发电能力,所以同轴P1+P3就是目前最具经济性的插混方案,和市面上现有3DHT技术不同的是,奇瑞解耦了P2和P2.5电机,最终会形成3挡9模11速,所以最基本的油耗问题,会尽可能被电驱覆盖并解决,而提供动力储备,才是这套三电机插混方案的核心。
按照奇瑞给出的数据,揽月C-DM搭载的这套动力架构,传动效率最高超过了97.6%,轮端输出扭矩在4000牛·米以上,百公里加速达到了5秒,在单挡插混或增程不太擅长的高速段加速上,这套插混方案从90 km/h加速到120km/h基本只要3秒多,这个表现几乎和8AT燃油车相当接近,重点来聊奇瑞的P2.5电机架构。
P2相对好理解,在发动机输出轴和变速箱输入端之间,通过离合器隔开,能让发动机参与驱动工作,由于是通过传动带或齿轮传动和变速器输入轴连接,所以除了主用于发电外,在急加速、爬坡等对加速度有要求时,也会作为驱动电机提供动力支持,另外其还连接着减速齿轮,所以在滑行、制动时能进行反转实现能量回收,这也是大众等欧美车企,习惯在双离合机构上配P2做插混的主要原因之一。
至于P2.5电机,从技术角度来讲,也可以理解成P2电机的升级版,布局的逻辑是直接集成在变速箱的输入轴上,因此电机的转速可以不再受发动机所限制,这意味着这台电机可以在长时间在高效区工作,在离合器的交叉耦合下,可以在纯电和电混模式下负责驱动车辆,也能在发动机直驱下调节转速,滑行或制动时作为发电机回收能量,从功率选择的角度来看,揽月C-DM的前电机总功率只比P4电机小10kW,所以,变速箱前后的这两台电机,不仅是降低整车能耗的关键一环,也是增加电驱覆盖范围的核心。
复盘下来,发动机和变速箱都能用3个挡位,而且在利用P2+P2.5甚至P4的特殊结构后,揽月C-DM的全车动力源超过了4个,机动性明显要比单纯的大马力增程来的更强,不过,相对复杂的插混架构,可能在某个工况下需要两个离合器来同时工作,机械控制难度和耐久性,可能还需要进一步验证,回到最初的问题上,在使用同一款内燃机的前提下,奇瑞的多挡插混和增程,本质上就是两台针对不同需求的产品,一个主打城市或长距离的低能耗通勤,另一个则是找到了能耗和性能之间的平衡。
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