比亞迪「DM·i」系統技術亮點解析&產品規劃預測

2021-01-08 汽車科學島

#老司機聊汽車知識#

問題:

DM插電混動系統是為性能而生,DMi仍然會堅持性能路線嗎?相信關注比亞迪汽車的用戶更關注的是這個問題,因為性能的DM(P)平臺已經達到性能「冗餘」較大的程度,同時也有製造成本偏高、無法讓量產車打入快銷車陣營的障礙。

作為代步汽車不見得需要跑車標準的加速能力,能做到夠用而且實現更低的耗油量,這是快銷車用戶的主要需求——DMi系統就是為了省油而生,這套系統與曾經預測的結果基本相同,不過在技術層面確實有令人沒有想到的大幅提升。

01基礎架構

【ECVT】系統應用於DMi平臺是預料之中,不過這套系統也不是比亞迪的新鮮技術;因為2009年推出的「F3DM」就已經使用了這套平臺,區別只是當年叫做CVT。

內部結構應當與主流ECVT沒有差異,應為集成發電電機與驅動電機的橫置變速箱,不過量產汽車的實際電機功率會有多大目前還無法預測;因為DMi平臺雖然定位低於DMP,但仍舊是以插電混動的標準打造,想要車輛具備「不拉胯」的動力標準,相信驅動電機的功率標準仍舊不會低。

重點1:BSG與發動機的耦合是絕對亮點!運行的原理與普通的MEHV完全不是同一概念,輕混車輛的小功率BSG只能在起步加速階段輔助輸出動力,以達到降低內燃機運行負荷(節油)的目的。

但是這套耦合系統卻是以BSG電機起步,並且將1.5L-阿特金森循環的內燃機拉到高轉速之後再點火;眾所周知阿機的功率扭矩都會比較低,在混動汽車上存在的價值僅僅是作為輔助動力元。那麼與其通過這種低效率的機器起步,為了不用倍數級高效率的電機起步呢?在這一點上DMi做到了創新。

重點2:損耗內燃機功率的不僅僅是進排氣或冷卻損耗,與發動機曲軸連接的壓縮機以及各種「泵」都在損耗曲軸的轉矩(扭矩)。扭矩×轉速÷9549×1.36=馬力,泵系的存在必然會降低車輛的性能,而且會升高正常駕駛的油耗;因為扭矩降低則馬力減弱,想要拉升馬力只有拉升轉速。

普通的燃油汽車以及ECVT混動汽車,其內燃機仍舊是有這些缺點的;但是驍雲-1.5L自然吸氣發動機取消了泵系,不論是壓縮機還是水泵,全數採用電力驅動則可有效地降低油耗。

(內燃機熱效率即使達到50%,相比電機≥90%的水平差距仍舊很大,所以電機驅動可以節油)

02技術亮點

DMi-驍雲1.5L發動機熱效率高達「43%」,這是目前阿特金森循環發動機的最高水平;而且這臺機器的理想輸出功率範圍在主要的2000/3000rpm區間,作為輔助動力元使用可以更理想的達到節油與動力兼備的標準。

同時這臺機器的燃燒效率也是比較誇張的,阿特金森循環的結構比較特殊,這種機器一般都不會有很高的壓縮比;但是驍雲1.5L的壓縮比高達15.5:1,這種壓縮比可以讓混合油氣以非常充分的狀態燃燒了。

【衝程缸徑比·S/B值】也有特殊的設定,1.25~1.3區間的數值達到了熱效率的最佳控制,降低一些會造成效率的下滑,升高一些又會降低發動機的輸出功率,所以這臺機器真的是比較均衡。

技術亮點1:EGR廢氣再循環系統多用於柴油發動機;其概念是將燃燒產生的小部分廢氣,重新送入到進氣歧管內部,與混合油氣二度混合後進行燃燒,這種設計的有三個亮點。

減少尾氣中有害成分提前加熱混合油氣-輔助壓縮衝程利用尾氣中的大量氮氣和CO2降低燃燒熱能損耗也就是說EGR技術實現「三元催化PLUS」「蒸發性能PLUS」以及「熱能PLUS」,對於這套系統在汽油機上的應用只能用兩個字評價:牛批。(不計成本)

【冷卻損耗·控制系統】再次實現了熱能的高效利用,公布的內容中提到了「雙節溫器」系統,指保留傳統石蠟節溫器,同時增加電子節溫器,但是真正了解其亮點的並不多。

電子節溫器·缸蓋石蠟節溫器·缸體內燃機不論熱效率有多高,在冷啟動階段都會非常低;因為熱能會從高溫物體傳導至低溫物體,這是熱力學第二定律。那麼冷啟動發動機時的燃燒熱能就會被機體,以及防凍冷卻液大量吸收,結果就會造成扭矩的大量損耗,ECU不得不加大噴油量補償動力,但是這臺機器不用。

技術亮點2:冷啟動時冷卻系統不運行,機體升溫效率會很高;低溫運行時缸蓋單獨啟動冷卻,熱能的損耗仍舊會很低;高溫時缸蓋缸體才會同時冷卻,這種一分為三的冷卻控制系統,在內燃機中也是獨一份了——而且還能功通過這種技術做到冷啟動少量吸入低溫空氣,熱車是少量吸入高溫空氣,實現最低的熱能損耗。

總結:驍雲1.5L-DMi專用發動機亮點很多,EGR、特殊冷卻系統、超高壓縮比,以及沒有傳統皮帶泵系的設計,在阿特金森循環發動機中已經是世界頂級水平;特殊的BSG電機與內燃機的耦合,對於車輛行駛品質也會有很大幅度的提升。

所以即使DMi系統用「ECVT架構」,其平臺的量產車也會讓普通的代步汽車有「某S260h」的品質,這種品質怎麼也有≤15萬的價值,如果在合資品牌中那就得30萬以上了。不過相信比亞迪會打造出≤10萬的DMi汽車,提到燃油汽車指日可待。

編輯:天和Auto-汽車科學島

天和MCN授權發布

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