比亞迪的插電式混合動(dòng)力混合動(dòng)力汽車,以性能著稱。比如,唐DM插混0-100km/h僅4.3秒,加速能力甚至超越了性能跑車。
唐DM性能雖好,但價(jià)格太貴,近30萬元的售價(jià),讓消費(fèi)者望而卻步。大多數(shù)消費(fèi)者想要的,不過是一臺(tái)經(jīng)濟(jì)省油的代步汽車。插混能不能既有好的性能,又便宜,成為普通人的選擇呢?
長期布局插混的比亞迪,當(dāng)然早就掌握了這一需求。
DM-i超級(jí)混動(dòng)技術(shù),就是比亞迪拿出來應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化的武器。特別是,比亞迪為此專門開發(fā)了一款發(fā)動(dòng)機(jī)。
DM是Dual Mode雙模之意,而i是intelligent單詞縮寫,代表智慧、節(jié)能、高效之意。
DM-i的核心是驍云1.5L高效發(fā)動(dòng)機(jī)、E-CVT變速箱以及高容量電池三部分。三者之中,令人眼前一亮的,是驍云插混專用1.5L高效發(fā)動(dòng)機(jī),在發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率上取得了重大突破,其熱效率達(dá)到了43%。
驍云1.5L插混專用發(fā)動(dòng)機(jī)
11月11日,比亞迪在京舉辦DM-i超級(jí)混動(dòng)驍云插混專用1.5L發(fā)動(dòng)機(jī)品鑒會(huì),《電動(dòng)汽車觀察家》在現(xiàn)場(chǎng)了解了這款發(fā)動(dòng)機(jī)的精妙之處。
這款發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)布,展示了比亞迪將插混技術(shù)平民化的雄心。在插混車輛仍然能夠享受免購置稅優(yōu)惠的條件下,插混車輛的購車價(jià)格將和傳統(tǒng)燃油車的價(jià)格非常貼近。而由于節(jié)油的效果,買一輛插混,將成為很劃算的選擇。
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43%熱效率如何做到的?
比亞迪達(dá)成的43%熱效率成就,是正確運(yùn)用了加減法。
加法,增加的是燃燒效率。
減法,減少的是排氣、冷卻、泵氣、摩擦、附件消耗等多方面的能耗損失。
給發(fā)動(dòng)機(jī)燃效做加法,最有效的一招就是增加發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比。發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比越高,汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室中燃燒得越充分。
驍云1.5L插混專用發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比增加到了15.5,在世界范圍內(nèi),這也是名列前茅的參數(shù)。
阿特金森發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)對(duì)比
增加壓縮比,第一個(gè)難點(diǎn)就是發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒工況。
傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)采用奧托循環(huán)燃燒工況,壓縮比的極限約為13.1,為此比亞迪放棄了多年積累的奧托循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)經(jīng)驗(yàn),以阿特金森循環(huán)為基礎(chǔ)打造了驍云1.5L插混專用發(fā)動(dòng)機(jī)。
高壓縮比,是阿特金森循環(huán)的技術(shù)特點(diǎn)之一。
阿特金森循環(huán)燃燒工況示意圖
阿特金森循環(huán)燃燒工況中,發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室進(jìn)氣門的關(guān)閉時(shí)間,略晚于壓縮沖程的啟動(dòng)時(shí)間,致使發(fā)動(dòng)機(jī)的膨脹行程大于壓縮行程,即發(fā)動(dòng)機(jī)的膨脹比高于壓縮比,由此提高了燃燒效率。
另外,得益于進(jìn)氣門晚關(guān)的原因,會(huì)使部分油氣混合物在壓縮沖程初始階段,回壓至進(jìn)氣歧管內(nèi)。這有助于汽油分子更好的與空氣分子混合,提升燃燒效率。
縱然使用阿特金森循環(huán),但如驍云1.5L發(fā)動(dòng)機(jī)一般做到15.5壓縮比的,也并不多見。
汽油發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比發(fā)展趨勢(shì)
如此高的壓縮比,得益于比亞迪對(duì)驍云1.5L插混專用發(fā)動(dòng)機(jī)所做的另一項(xiàng)加法。
這項(xiàng)加法,就是增加沖程-缸徑比(S/B)。
S/B值增加,功率與效率互斥
驍云1.5L插混專用發(fā)動(dòng)機(jī)的S/B比介于1.25-1.3之間,再小一些的S/B值,熱效率會(huì)有所降低,而再大一些的S/B值,會(huì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)功率。
在動(dòng)力和效率之間,比亞迪找到了平衡。
在發(fā)動(dòng)機(jī)本體上,比亞迪的加法可以說做到了極致。但這樣做,也只能讓發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率停留在38%左右,想要進(jìn)一步提升至43%,則需要做減法。
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減法更比加法難
吃成胖子容易,減肥很難。
對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)而言,增加發(fā)動(dòng)機(jī)功率不難,但減少發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的損耗卻很難。
和減肥一樣,控制熱量,減少熱量損耗是提升發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率的關(guān)鍵。為了達(dá)到43%的熱效率,比亞迪在驍云1.5L插混專用發(fā)動(dòng)機(jī)上,將減法用到了極致。
減法第一式,減廢氣損失。
黃色、黑色部分為EGR系統(tǒng)部件
驍云1.5L發(fā)動(dòng)機(jī),配置了EGR(ExhaustGas Re-circulation)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)。EGR原本是柴油車上用于減低尾氣污染物的裝置,比亞迪將其引入到汽油發(fā)動(dòng)機(jī)之上。
EGR功能圖
EGR通過把發(fā)動(dòng)機(jī)排出的部分廢氣回送到進(jìn)氣歧管,讓廢氣與新鮮空氣混合后一起再次進(jìn)入氣缸。發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣溫度高,并含有大量的二氧化碳等多分子氣體,混合氣后進(jìn)入氣缸,有助于降低氣缸內(nèi)最高燃燒溫度的降低,從而減少氮氧化物的產(chǎn)生。
在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)之上,EGR也并非不可取代的部件,汽車廠家可以通過減少發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù),調(diào)整燃油噴射方式等多種手段,達(dá)到EGR類似的效果。
但消費(fèi)者不喜歡三缸汽車,因此比亞迪還是配置了成本高昂的EGR系統(tǒng),讓驍云1.5L插混專用發(fā)動(dòng)機(jī)保持為四缸發(fā)動(dòng)機(jī)。
共計(jì)4個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)
驍云1.5L插混專用發(fā)動(dòng)機(jī)上的EGR,不只是降低污染物排放的作用。EGR與高滾流進(jìn)氣道相互配合,能為燃燒室提供適宜燃燒溫度的混合氣,進(jìn)而提升燃燒效率。
EGR組件
利用EGR減少廢氣損失,只能讓發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率提升至40%左右,比亞迪還需要繼續(xù)做減法。
減法第二式,就是減少泵系損耗。
剎車泵、空調(diào)泵等多個(gè)泵體在DM-p技術(shù)上實(shí)現(xiàn)電器化后,DM-i技術(shù)中驍云1.5L插混專用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)一步將散熱水泵、發(fā)電機(jī)從機(jī)械結(jié)構(gòu)改為電子結(jié)構(gòu)。
因此驍云1.5L插混專用發(fā)動(dòng)機(jī)上,也取消了正時(shí)皮帶結(jié)構(gòu),所有泵系配件均已改為使用電器化配件。
減少機(jī)械傳動(dòng),改為電子傳動(dòng),能夠提升1%左右的發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率。
在減法方面,比亞迪還準(zhǔn)備了第三招:減熱。
發(fā)動(dòng)機(jī)分體式冷卻熱管理技術(shù)首次被應(yīng)用在比亞迪汽油發(fā)動(dòng)機(jī)之上。
分體冷卻熱管理技術(shù)工況圖
發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋,通過電子節(jié)溫器和缸體蠟式節(jié)溫器兩個(gè)節(jié)溫器,實(shí)現(xiàn)了缸體和缸蓋的分別冷卻。
在冷啟動(dòng)時(shí),冷卻系統(tǒng)不啟動(dòng),以保證最快速的提升發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度。在低溫時(shí),缸蓋啟動(dòng)冷卻系統(tǒng),缸體不啟動(dòng)。在高溫時(shí),缸蓋、缸體同時(shí)啟動(dòng)冷卻系統(tǒng),并開啟電子扇加速冷卻。
發(fā)動(dòng)機(jī)分體冷卻熱管理系統(tǒng),通過冷車時(shí)減少冷空氣,熱車時(shí)減少熱空氣對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒的影響,提升了發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒效率。
與發(fā)動(dòng)機(jī)分體式冷卻熱管理系統(tǒng)有異曲同工之妙的,是可變排量機(jī)油泵的引入。通過對(duì)活塞背面機(jī)油量的控制,保持發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室處在適宜溫度之下進(jìn)行燃燒,進(jìn)而提升發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率。
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PHEV再出發(fā)
DM-i技術(shù),給了消費(fèi)者重新認(rèn)識(shí)比亞迪PHEV車型的機(jī)會(huì)。
DM-p時(shí)代的插電式,采用并聯(lián)混動(dòng)技術(shù),注重車輛的動(dòng)力性能。而在DM-i技術(shù)上,比亞迪通過驍云1.5L插混專用發(fā)動(dòng)機(jī)配合E-CVT,注重電動(dòng)化帶來的能效提升。
技術(shù)取向的不同,是消費(fèi)者結(jié)構(gòu)改變的必然。
542、DM-p時(shí)代的比亞迪消費(fèi)者,是技術(shù)極客,是科技愛好者,消費(fèi)能力強(qiáng)。而在插電車進(jìn)入尋常百姓家的時(shí)代,購車時(shí)省錢,用車時(shí)省油的車,才能引起消費(fèi)者的關(guān)注。
時(shí)代不同,技術(shù)也理應(yīng)不同。
因此,DM-i技術(shù)中的驍云1.5L插混專用發(fā)動(dòng)機(jī),已和傳統(tǒng)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)全然不同。
它沒有正時(shí)皮帶,也無需帶動(dòng)機(jī)械剎車泵為制動(dòng)系統(tǒng)提供真空,并在尺寸上大幅度瘦身。
這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī),被命名為插混專用發(fā)動(dòng)機(jī),就足以見得它離不開電器化技術(shù)。
左側(cè):普通燃汽油發(fā)動(dòng)機(jī)
右側(cè):驍云1.5L插混專用發(fā)動(dòng)機(jī)
通過對(duì)工況落點(diǎn)示意圖的比較能看出,驍云1.5L插混專用發(fā)動(dòng)機(jī)的工況,覆蓋范圍不如傳統(tǒng)燃油發(fā)動(dòng)機(jī),因?yàn)樗褪菫榘l(fā)電而生,驅(qū)動(dòng)其次。
未來,驍云1.5L插混專用發(fā)動(dòng)機(jī)將與E-CVT變速箱進(jìn)行搭配組合,實(shí)現(xiàn)低速增程,高速直驅(qū)。
而低速增程,高速直驅(qū),被認(rèn)為是插電車發(fā)展的必然趨勢(shì),也是在能耗和動(dòng)力之間取得平衡的最好方式。
利用DM-i技術(shù),比亞迪插電車能夠享受到免購置稅優(yōu)惠,進(jìn)而讓消費(fèi)者在購車時(shí),基本實(shí)現(xiàn)插電車和燃油車相同的包牌落地價(jià)。
而在使用層面上,驍云1.5L插混專用發(fā)動(dòng)機(jī),即使在虧電狀態(tài)下,依然能夠4L/100km的油耗水平,這將低于燃油車的油耗水平。
如若消費(fèi)者具備安裝充電樁的條件,DM-i具備充電的能力,將讓比亞迪DM-i技術(shù)插電車在和日系不插電混動(dòng)車對(duì)比時(shí),占盡優(yōu)勢(shì)。
從DM-i開始,比亞迪PHEV將被消費(fèi)者重新認(rèn)識(shí)。
未來的比亞迪插電車,不再是售價(jià)很貴,性能很強(qiáng)的極客車,而是和燃油車價(jià)格基本相同,使用成本更低,并占盡牌照優(yōu)勢(shì)的日常家庭出行用車。
比亞迪新款中級(jí)轎車
期待DM-i車型的消費(fèi)者,也無需久等,據(jù)比亞迪汽車銷售有限公司總經(jīng)理李云飛介紹,即將到來秦PLUS、宋PLUS的插電混動(dòng)版車型,均將搭載DM-i插電混動(dòng)技術(shù)。
我們不知道采用DM-i的車型會(huì)比同級(jí)別傳統(tǒng)燃油車貴多少錢。但是,2019年8月,比亞迪董事會(huì)主席、總裁王傳福在半年報(bào)業(yè)績交流會(huì)上說,比亞迪將推出的DM4.0(當(dāng)時(shí)說法)的成本非常低,比燃油車只貴2.2萬元。由于新能源汽車免購置稅,如果扣掉10%的購置稅,按整車15萬元計(jì)算,大約1.5萬元,相當(dāng)于只比同配置燃油車只貴0.7萬元。
7000元的購置差價(jià),考慮到采用插混之后的節(jié)油效果,幾乎可以忽略不計(jì)。插混的平民時(shí)代,即將到來。(完)
來源:第一電動(dòng)網(wǎng)
作者:電動(dòng)汽車觀察家
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