今天小編分享的科技經驗:電車,怎麼越活越像油車?,歡迎閱讀。
" 年輕時嘲笑油車, 懂事時理解油車,成熟時變為油車。"
這是每一家能在中國市場攫取豐腴利潤的新能源車企,都要經歷的靈魂必修課。
具體心路歷程,大概是這樣一個走向:
初來乍到貴寶地,先想盡各種奇招邪數,在高高豎起的 " 油電對立 " 大旗最顯眼的位置上,籤下自己的名字。這旗幟插得到底正不正另說,先混個眼熟,總不虧。
然後,敲鑼打鼓好一陣,聲勢是上去了,但拿出真金白銀支持的,屈指可數。眼瞅着電池包一個比一個大,賬上的錢卻一天比一天少。想活命,只好忘卻初心、違背祖訓:向 " 為純電車打造的專屬架構 " 上,加一個燒 " 增程劑 "(汽油)的 " 發電機 "。
增程劑一加,銷量上去了,口袋不空了,說話嗓門也大了。
不過,增程劑雖好,可不能貪杯。
畢竟這是一條全行業公認的 " 過渡型路線 ",也是全世界人民眼裡,當之無愧的備胎。
一家真正成熟的車企,勢必不會在過渡技術上,浪費太多時間。如此一來,他們手裡剩且只剩下一個選項:make 油車 great again.
那,怎樣才能讓已經偉大了一百多年的油車,再次偉大起來呢?
更新發動機,收效甚微。内燃機幾乎已經被各大車企研究透了,再怎麼砸錢投人,也很難在熱效率——這一發動機核心指标上,實現突破性進展。
加強底盤,意義不大。平鋪在座椅下方的電池包,讓電動車天生就比 " 頭重腳輕 " 的燃油車,擁有更好的調校潛力,不費什麼勁,就能做到 " 超跑 " 級體驗。
唯一能下手的,就只有變速箱。
燃油車時代,車企在變速箱上,拼的是擋位數量,從 4 擋到 6 擋,再到 8 擋、9 擋,最終 10 擋出現,終結了手自一體變速箱的 " 擋位戰争 "。
一種固有認知在車企的高強度纏鬥中,被灌輸到了中國人腦海裡:擋位越多,這台車的動力總成就越 " 先進 "。
現在,這股來自燃油車時代的 " 前朝遺風 ",吹到了新能源車。說得更具體些,插混車上。從比亞迪的 1 擋,到長城的 2 擋,吉利、奇瑞的 3 擋,再到東風剛發布的 4 擋。
那麼問題來了,燃油車時代"4>3 >2 >1"的取勝邏輯,在電動車新世界,還行得通嗎?
如果某一天,插混車發展到開始搭載擁有無數個擋位的無級變速箱,閣下又該如何應對呢?
米上雕花?
解答這些疑問,我們先來復習下插混系統的基礎知識——電機位置布局。
以發動機為起始端,距離最近的是 P( P = Position)0 電機,它是 48V 輕混車型實現動力混合的關鍵部件,輸出功率小,加裝成本低,實際功效基本上可以忽略不計。
集成在發動機曲軸上、位于離合器之前的是 P1 電機,功率比 P0 電機大,既能為電池充電,也能為發動機提供小部分額外動力支持,但無法直接驅動車輛。
位置在發動機之後,變速箱之前的是 P2 電機,本體功率更大,可以通過離合器的連接和斷開,直驅車輛。
位置在變速箱末端的,和發動機輸出軸耦合的是 P3 電機。因為和發動機硬連接,所以在零件上相比 P2 電機省去一組離合器,動力傳輸更直給。
P2 和 P3 電機之間,還有整合在變速箱内的 P2.5 電機,這是一種集成度高,體積小,但結構復雜的裝置。
位置在後橋上,專為後輪服務的是 P4 電機,因為距離發動機最遠,動力傳輸損耗過大,工程師索性讓它不與發動機發生任何機械連接,只通過地面耦合。
一台插混車上,可以在多個位置配載電機,根據動力構型不同,分為串聯式、并聯式和混聯式三種。
串聯式構型最好理解:發動機工作帶動 P1 電機發電,產生的電能輸送到驅動電機,驅動汽車。發動機不直接參與車輛驅動,只負責發電。
這種構型的優點是發動機可始終被限定在熱效率最高的區間工作,不受外界工況變化影響。缺點是:先用油發電,再用電驅汽車,總有種強烈的 " 脫褲子放屁 " 既視感;
并聯式構型是整合發動機和 P2 電機,它們既能合力輸出,也能單打獨鬥。優點是系統總功率大,純電模式省錢,合力模式性能強。缺點是一旦電能耗盡進入饋電模式,它就會變成一台拖着 " 廢物 " 電池跑的純油車,油耗感人;
混聯式構型是取串聯式之長,補并聯式之短,最終實現 " 低速串聯,高速并聯 " 的理想動力控制狀态。缺點是整套系統的組件數量成倍增加,工作邏輯極其復雜,對軟體控制策略要求非常高。
中國市場上大家耳熟能詳的混動車型,大多采用混聯式構型。比如有着國產混動技術爹之稱的 " 本田 i-MMD ",就是 P1 + P3 雙電機架構,支持純電、混動和發動機直驅三種模式。
在動力絲滑度、油耗表現和整車靜音性上,本田 i-MMD 幾乎無懈可擊。整套系統唯二的缺憾是:第一,進入并聯模式的車速過高( 70 公裡 / 時 ),低速時發動機只能在一旁幹瞪眼;第二,高速狀态下,需要發動機出力時,又受限于要将轉速控制在最經濟區網域,導致車輛的再加速能力不足。
讓 i-MMD 無法完美的 " 罪魁禍首 " 是,本田為它配備的單擋固定齒比變速箱,0.803 的傳動比相當于傳統 AMT 變速箱裡的 6 擋。
試想下,一台車 6 擋起步,不能升也不能降,是種什麼體驗,老司機看了也得往後稍稍。
全無必要,亂增實體?
從用戶全生命周期用車體驗角度出發,像本田 i-MMD 和比亞迪 DM-i 這樣結構扼要、踏實可靠、久經考驗的單擋插混,足以應對絕大多數出行場景,除非你是 " 高速超車 " 的死忠粉。
但,總有一些車企,想整出一套 " 完美無瑕 " 的插混系統,讓并聯模式更早介入,讓再加速能力更強悍,讓用戶體驗再上一層樓。
這時,多擋位 DHT ( Dedicated Hybrid Transmission 混動專用變速箱)應運而生。
相比單擋混動系統,多擋位 DHT 混動系統的優勢是可以讓車輛以更低的車速進入并聯模式,既讓車輛在較低車速工況下的急加速,不會出現 " 幹踩不走 " 的尴尬狀況,也能保證發動機一直處于高效經濟工作區間。
同時,當車輛處于中高車速滿負荷工況下,有二次加速需求時,系統可以切換至高擋位(2 擋),以發動機直驅車輛的方式,響應用戶動力訴求。
長城檸檬混動 DHT 就是兩擋混動系統的代表,車輛進入并聯模式的最低車速大約是 40 公裡 / 時,遠低于本田 i-MMD 的 70 公裡 / 時。
既然有擋位切換,那勢必會面臨不可避免的衝擊、頓挫和噪音,長城的做法是加入由同步環、撥叉、固定齒輪組組成的同步器來控制擋位切換。在接到系統換擋需求時,電機暫時接管整套動力,同步器調節完成後,發動機再登場出力。
另一種擋位調節方式,是采用行星齒輪組、離合器、制動器組成的行星齒輪機構進行換擋,吉利的 3 擋雷神混動 8848 采用的就是這種方式。相比 2 擋,吉利讓車輛進入并聯模式的車速低到 20 公裡 / 時,出了地庫、小區就能達到車速阈值。多出來的 1 擋做了大速比,深踩油門時 P1 電機輔助驅動,實現彈射起步。
按照筆者的理解,三個擋位已經是混動系統的終極展現形式了,1 擋負責起步加速,2 擋負責中低速,3 擋負責中高速,再加個發動機直連,無死角覆蓋。
可誰能想到,中國品牌又搞出了個 4 擋混動。
這是一套來自東風汽車的 P1 + P3 混動系統。從工作模式上看,城區低速行駛時,采用純電或串聯模式,動力經過 P1、P3 電機串聯給到後輪,或由電池直接供電給 P3 電機,再傳遞給車輪。與絕大多數中國品牌的混動邏輯相同。
中高速行駛時,發動機直驅,配合 P3 電機,以并聯模式驅動車輛,與吉利 3 擋混動思路類似。在高速 120 公裡的限速内,4 擋發揮不了太大作用,它的存在是為應對超過限速的車速。
既然無用,為何要多增實體?這種 " 只卷擋位數量,不卷用戶體驗 " 的做法多少讓人費解。
從構型角度看,東風汽車的混動比常見的混聯構型,多出了一個 " 功率分流 " 系統,等于一套系統,兩套班子,抛開對電控邏輯的考驗,4 個擋位需要 4 套同步器、2 對齒輪,零件數量肉眼可見的增加。
從維修角度看,由于是兩套系統疊加集成,内部任何一個同步器、行星排,甚至是齒輪的故障,都要拆卸整個殼體,才能維修。
從耐久角度看,4 擋位随着駕駛工況變化,不停切換,對每個零件的耐用性要求都很高。一旦某個零件質量不夠穩定出現問題,就會陷入維修難的困境。
從用戶接受度上看,目前中國市場賣的最好的比亞迪,是單擋;其它多擋混動加起來,還不如 0 擋的增程賣得多。更别提剛上市的 4 擋混動,用戶認知根本都還沒建立。
最關鍵的是,普通用戶幾乎無法感受到,擋位數量多寡間的體驗差别。對買混動車型的用戶來說,他們關心省油、安靜、平順,只要能做到這三點,誰還在意這車到底有幾個擋。
寫在最後
從比亞迪的單擋,到長城的 2 擋,吉利的 3 擋,再到最新發布的東風 4 擋,中國品牌在插混技術上不斷突破自我的精神,值得稱贊。
只是,新技術的出發點,應該是用合理的價格,為用戶帶來可感知的體驗提升。一味地在某個單一維度鑽牛角尖,盲目堆砌技術,最終将成本和風險轉嫁到用戶身上。
畢竟花十幾萬買車的人,圖的可就是一個省心。而多擋位變速箱多出的這麼多零件,顯然修起來不會很便宜。