虧電油耗低至3.8L 解讀比亞迪DM-i混動技術

              2021-01-13 07:50:40 網易汽車

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              網易汽車1月13日報道 眾所周知,插電式混合動力車型在電池有電的狀態,整體行車品質和油耗均能達到一個出色的效果。不過一旦電池虧電狀態時,發動機頻繁的工作所帶來噪音和振動,而且油耗表現也不如人意。不過這種窘境終于被比亞迪終結,比亞迪正式推出DM-i超級混動技術。究竟這套技術有什么厲害之處呢?

              DM-i超級混動技術有什么特點?

              相信大家對于比亞迪雙模DM技術早已經滾瓜爛熟,現在已經發展到第三代DM技術,廣泛搭載到比亞迪宋(參數丨圖片)MAX DM、宋Pro DM、唐DM等車型上。第三代DM技術增加了高壓BSG電機,有助于減少發動機發電負擔以及輔助發動機出力,進一步提升HEV混動行駛時的燃油經濟性以及改善行駛平順性。

              不過為了進一步提升車輛在虧電時的油耗表現,比亞迪對DM雙模系統進行重新的優化設計,將DM雙模系統分為兩條線路,DM-p和DM-i。其中DM-p就是我們熟悉的DM雙模技術,p就是代表powerful,未來DM-p混動系統車型將會更加注重性能輸出的表現。

              而DM-i超級混動技術則屬于超級電混系統,以電為主的混動技術。其中i是代表著intelligent,智能、節能、高效的意味。DM-i超級混動系統核心是以超大容量的電池和高功率電機為基礎,實現發動機在高效區間運轉,改變以往插電式混合動力嚴重依賴發動機和變速箱驅動,難以降低油耗。

              DM-i超級混動系統主要由幾大系統組合而成,驍云插混專用的1.5L/1.5Ti的發動機、EHS電混系統、專用的大容量刀片電池、車載充電器以及各總成的控制系統。

              由于整體混動結構發生較大的變化,動力輸出策略以電為主,所以DM-i超級混動技術最大的特點可以實現超低的油耗表現,其中搭載秦PLUS DM-i虧電最低油耗可達到3.8L/100km,宋PLUS DM-i虧電最低油耗為4.4L/100km,唐DM-i虧電最低油耗為5.3L/100km;同時由于大部分工況采用電驅動,發動機基本運轉固定,有效避免了振動和噪音。

              另外,沒有變速箱存在,動力輸出更加平順,有效提升NVH的表現,從而讓整車更加靜謐平順;DM-i超級混動還有一大亮點就是,發動機和電機可以同時出力驅動車型,電機動力響應速度更快,提速更加兇猛。

              DM-i超級混動技術也有三大件?

              一直以來混合動力系統都被日本品牌所壟斷,各種專利堡壘的封鎖讓其他品牌難以發展混動技術。以技術為王,創新為本的比亞迪怎么會認輸,全面自主研發EHS電混系統、驍云動力系統以及專用功率型刀片電池。這三大件造就了DM-i超級混動技術的最大核心優勢。

              · 驍云插混專用發動機

              DM-i超級混動將會匹配兩款發動機,1.5L高效發動機和1.5Ti高效發動機。1.5Ti暫時只會搭載在唐DM-i身上,而1.5L將會搭載在秦PLUS DM-i和宋PLUS DM-i。

              1.5L高效發動機最大亮點是熱效率達到43.04%,最大功率達到81kW/6000rpm,峰值扭矩達到135N·m/4500rpm。

              熱效率43.04%真的不是開玩笑,需要經過多重努力和多項技術才能達到。其中運用了阿特金森循環,借助進氣門延遲關閉的技術,實現膨脹行程長于壓縮行駛,提升壓縮比至15.5:1,有助于提升燃油經濟性的表現。這臺發動機全面取消輪系帶動,水泵、空調、油泵等部件一律采用電動化,避免了動力的浪費;另外采用水冷式EGR廢氣再循環、低摩擦缸壁、缸體與缸蓋的分體式冷卻等。經過多重努力下,有效降低發動機的油耗,虧電狀態下百公里油耗僅為3.8L。

              1.5Ti發動機則增加了渦輪增壓,有效提升動力水平,發動機最大功率為102kW/5200rpm,峰值扭矩為231N·m/1350-4000rpm。1.5Ti發動機主要采用進氣門提前關閉的米勒循環、VGT可變截面渦輪增壓器、低摩擦設計等技術,最終實現12.5:1的高壓縮比,同時熱效率也達到40%,讓發動機的燃燒得到進一步得提升。

              · EHS電混系統

              EHS電混系統是整個DM-i的靈魂所在,按照功率輸出的不同,分為三款動力配置,EHS132、EHS145和EHS160。其中EHS132最大功率132kW,峰值扭矩316N·m,電機最高轉速16000rpm,主要搭載在秦PLUS DM-i 55KM和宋PLUS DM-i 51KM車型上;EHS145最大功率145kW,峰值扭矩325N·m,電機最高轉速16000rpm,主要搭載在秦PLUS DM-i 120KM、宋PLUS DM-i 110KM和唐DM-i 52KM車型上。EHS160最大功率160kW,峰值扭矩325N··m,電機最高轉速16000rpm,主要搭載在唐DM-i 112KM車型上。

              不管是哪個動力配置,EHS電混系統均搭配雙電機的結構,一個電機負責驅動,另一個電機主要負責發電,兩個電機采用平行軸的布置方式,橫向占用的空間更少。不同的動力版本,不僅是驅動電機功率會有所增大,同時發電機的功率也隨之增加,完全匹配整個系統對電量的需求。

              電機采用扁線繞組的成型技術,有助于提升電機的工作效率,最高效率達到97.5%,同時兩個電機采用更加巧妙的散熱方式-油冷散熱,油液從軸心周圍噴射而出,采用甩油的方式進行冷卻,有效提升散熱能力,讓電機最高效率達到97.5%。

              除此之外,電控系統也進行集成二合一的設計,讓電控系統可發揮更高的功率,綜合效率最高達到98.5%,而且也有助于降低體積和重量。

              · 專用功率型刀片電池

              作為插電式混合動力車型,電池也是非常關鍵。DM-i超級混動系統將根據不同的車型會配備8.3-21.5kWh的磷酸鐵鋰刀片電池,可實現51-120km的純電續航。而且為確保整體電池使用壽命和工況,電池電量一般控制在20-70%之間,至少確保有4kWh的電量可用。

              刀片電池采用無模組的設計,有效縮小體積。根據官方的展示,DM-i車型的電池可能會布置在整車的中央,單節電池電量為1.22kWh,整個電池包大概有10-20節刀片電池。同時并不會因為電池容量的增加而縮少油箱的容積,確保整體續航達到較高的水平。

              刀片電池讓人最值得信賴就是它的安全性。刀片電池本身就是磷酸鐵鋰電池,磷酸鐵鋰是一種非常穩定的材料晶體結構,不會發生樹枝結晶而短路。而且刀片電池采用類似蜂窩鋁板結構設計,多個單體就組成整個電池組,強度更高,同時也符合針刺標準。

              電池包裝方面,采用二次密封,卷芯軟鋁包裝+刀片硬鋁外殼,也大大提升安全等級。所以,刀片電池更適合插電式混動車型使用。

              為了適應全天候的使用環境,DM-i超級混動的刀片電池搭載脈沖式自加熱技術,控制電池高頻充放電,讓電池內部自行發熱,從而提升電池加熱效果,整體加熱效率提升10%,完全可適應東北冬季的嚴寒天氣。另外,為了快速給電池降溫,首次搭載冷媒直冷技術,利用空調的冷媒對電池進行快速冷卻。

              比亞迪在活動現場還宣布一個小黑科技,普通的12V電池也可實現磷酸鐵鋰電池,整體技術更加成熟可靠、實現無鉛化更加環保,再搭配獨立的BMS電池管理系統,讓車輛的用電效率提升13%。

              DM-i超級混動系統工作方式

              相比于其他混合動力,DM-i超級混動技術的工作方式更加靈活多變,簡單整體結構和部分工作邏輯跟本田的i-MMD非常相似,卻比它要更加復雜和適應性更廣。

              DM-i超級混動技術最核心的部件依舊還是EHS電混系統,它是耦合發動機動力的關鍵,決定著整套系統的動力流走向,是串聯、并聯、混聯還是發動機直接驅動。DM-i的核心是以電為主混動技術,絕大多數時間均為電機驅動為主,發動機驅動為輔。主要有四種運轉工況,EV純電動模式、HEV混動串聯模式、HEV混動并聯模式還有發動機直驅模式。

              · EV純電動模式

              在這種模式,DM-i的車輛相當于一臺純電動車。刀片電池的電量直接給驅動電機供電進行驅動。此時發動機并不會進行運轉,發電機也不會進行發電。整臺車行駛的質感既安靜又平順。值得注意的是,DM-i超級混動技術有別于其他強混動技術,純電行駛不僅里程長,而且行駛速度特別高,可以達到極速純電行駛,這一點非常有意思,也就是說在可充電狀態下實現零排放出行。

              · HEV串聯模式

              當車輛選擇HEV模式下,系統將會在適當的情況進入串聯模式。這種情況下,發動機將會運轉帶動發動機進行發電,電能直接驅動電機驅動車輪。同時系統的控制策略將會把發動機運轉在最佳能效區間,富余的電能將會儲存在刀片電池中,確保電池能夠得到一定程度的充電。

              整個串聯過程中,發動機的轉速將會得到有效的控制,因此既能滿足低油耗的表現,而且還能繼續體驗到純電動駕駛的感受。另外,當電池電量適中時,系統也會根據路況和工況,自動進入EV純電模式,發動機停止運轉,避免不必要的燃油消耗。

              · HEV并聯模式

              HEV并聯模式是DM-i超級混動最強的動力輸出模式。在這種模式下,發動機和驅動電機一并出力,提供充足的推背感,系統也能爆發出最大的功率。這種模式往往是在全油門或者加速的工況下才出現。

              發動機啟動運轉,轉速提升壓榨最大的動力,同時也帶動發電機進行發電,部分動力通過齒輪和離合器的組合傳遞到輸出半軸上;驅動電機從刀片電池中獲取電能,進行轉速的匹配和調節,輸出最大的功率。

              · 發動機直驅

              發動機直驅顧名思義為發動機直接驅動車輪,這種情況往往是輕負荷時巡航出現。當車速大于60km/h左右,油門開度較低時,整車控制策略將會智能把工作模式切換為高速巡航,EHS電驅系統直接結合離合器和液壓系統,將發動機動力直接驅動車輪。此時發動機一般工作在最高的效率區間,同時發電機和驅動電機隨時待命,時刻準備著進入HEV模式。當然在發動機確保在經濟區間工作功率還有剩余時,也會驅動發電機進行發電,進一步提升整個系統的工作效率。

              經過簡單的實際體驗中,選擇HEV模式后系統自動進行各種工作模式的切換,壓根感受不到發動機何時運轉和動力切入。整體系統工作的確非常平順。

              比亞迪DM-i超級混動技術隱藏技能

              比亞迪DM-i超級混動技術將會搭載在比亞迪秦PLUS DM-i、宋PLUS DM-i以及唐DM-i,同時將會根據不同車型搭載不一樣的EHS電混系統,從而達到不同的續航效果和動力表現。

              預計未來DM-i超級混動技術將會覆蓋比亞迪其他的車型,形成一個全面矩陣的混動系列。

              DM-i也首次搭載直流快充,長純電續航版本的車型將會支持約17kW的直流快充,電量從30%充到80%僅需30分鐘,從15%充到80%僅需40分鐘;而交流慢充則支持3.3kW和6.6kW??斐浜吐涞拇钆浠旧峡梢詽M足大多數人群出行需求。

              更讓人興奮的是,目前搭載DM-i超級混動技術的車型依舊屬于新能源汽車,繼續可上綠牌免限購免搖號,同時也不需要繳納購置稅。

              因此,DM-i車型即可用油,也可以用電,即便是虧電狀態下的油耗也非常低,完全不會受到高油耗的煎熬。滿油滿電的狀態下,DM-i的續航里程超過1000公里。

              總結

              未來中國新能源政策除了扶持純電動車外,也會逐漸偏向發展插電式混合動力車。毫無疑問,比亞迪這次推出DM-i超級混動屬于王炸,幾乎完美解決傳統插電式混動系統的短板,實現虧電工況下更低的油耗。對于消費者來說,更低的油耗可以說是最大的誘惑,畢竟不是每時每刻都有充電的條件。在沒電的狀態下,混動車型更應該保持省油的狀態。比亞迪DM-i超級混動油耗低至3.8L/100km,再加上行駛品質有純電動車的靜謐平順,動力輸出更加澎湃,相信未來還是能夠吸引一大波消費者的關注和購買。

              作者:賴達聰

              (責任編輯:閆恭亮_NA2506)

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