长城Hi4混动来了 柠檬混动DHT突然不香了!

郑晨
2023-03-10 21:01 /浏览 发布于北京

    [汽车之家 新鲜技术解读]  去年8月,我曾有幸受邀参加长城柠檬混动DHT的拆解,其中1.5L/1.5T发动机、长城自主研发的可变截面涡轮还有两挡混动专用变速箱都给我留下了非常深刻的印象,当然同样印象深刻的还有6个人把变速箱抬走的那一刻——确实很重,这也让我们不禁感叹,如此“重量级”的动力总成总不能一直压在前轴上吧!好在疑惑之时,长城及时携Hi4混动技术来袭,不仅成功解决了前轴负荷过大的问题,同时还带来了一些新技术亮点,那么废话不多说,我们赶紧来看看。

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简单回顾市面主流混动技术

    在混动市场上,综合研发、购买成本还有经济性,单电机并联、三电机串并联还有双电机并联均存在不同程度的缺点,因此以长城、比亚迪为首的双电机混联逐渐成为了大部分消费者的选择。

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快速了解长城Hi4混动技术

    从根儿上说,长城Hi4混动技术也是从经济性、动力性和安全性等基础问题出发,H(Hybrid)代表混动,i(intelligent)代表智能,4代表(4WD)四驱系统,与柠檬混动最大的不同在于将其中一个电机挪到了后轴上。

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    此外,通过前后双电机的动力解耦与扭矩动态分配,能够最大程度保证四个车轮的附着力,不仅提高了起步、加速还有极限操作时的稳定性,在路况不佳时,车辆还能通过雷达和摄像头主动监测,并结合扭矩矢量控制系统iTVC对车轮扭矩进行精准分配,避免陷车的风险。

深度了解长城Hi4混动专用发动机

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    我们知道压缩比是活塞下止点容积与活塞上止点容积的比值,为了实现膨胀比大于压缩比,长城在1.5L自然吸气发动机上还动了一点小心思。

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    其实阿特金森循环发动机在高速和低速时的工作效率较低,扭矩也不高,而电机恰好在低速或高速时效率高,能够与阿特金森循环发动机的优缺点形成互补,因此阿特金森循环发动机目前多用于中小型混合动力车型。

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    受其影响,下一阶段的压缩行程也是从进气门关闭时活塞所处的位置(略高于下止点)到上止点,但由于做功行程是从上止点到下止点的完整过程,并且燃烧转换均为有效功,也就实现了膨胀比大于压缩比。

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【左为米勒循环,右为奥拓循环】

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    其实在压缩行程也是需要耗费发动机能量的,短一些的压缩行程能够减少发动机在这一阶段的能量损失,同时当活塞达到上止点时,可燃混合气温度也更低,能够有效抑制爆震的发生。

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    这套350Bar高压喷油系统目前如宝马、奔驰、大众、雪佛兰等品牌也都在使用,自主品牌除长城外,比亚迪、吉利、奇瑞以及长安等品牌也均有配备。

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    当发动机处于高转速区间时,会有大量的废气涌入涡轮中,会使涡轮在旋转过程中产生极强的排气背压,限制发动机在高转速工况下的增压效率,同时也限制了发动机的功率输出上限。

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    当发动机处于高转速区间时,就会出现废气流量大、排气背压小的问题,涡轮也能得到动力从而更好地工作,发动机出力也会更加得心应手。综合以上也可以理解为涡轮越小,响应性越好,但在高转速区间的增压效果不理想;涡轮越大,响应性越差,迟滞也就越明显。

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    其实VGT技术在柴油发动机上早就已经得到了广泛应用,由于柴油发动机的排气温度要远低于汽油机,从VGT的选材和布置来说,都要更加容易。

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    VGT涡轮的材质一般选用耐高温的航空材料,通过在废气涡轮端增设角度可变的叶片,从而实现不同转速下不同的废气流速和涡轮叶片的推进效果,保证涡轮在各种工况下的响应性和增压效果。

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    当发动机低转速排气压力较低的时候,导流叶片打开的角度较小,此时导入涡轮处的空气流速就更快,从而可以更容易推动涡轮转动,有效减轻涡轮迟滞的现象。

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    与当下增压车型普遍使用的小惯量涡轮以及双涡管设计类似,VGT其实也是优化涡轮迟滞的其中一种解决方式,也有的厂商将其称为VNT,曾广泛用于沃尔沃、奥迪以及保时捷等品牌。

Hi4混动两挡DHT变速箱同样黑科技加身

    混动两挡DHT变速箱同样新技术加身,拥有高集成度、高效率、高静谧性以及高舒适性等四大特点,结合多合一的轻量化结构,能够实现多工况高效运行。

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    任何设计都避不开缺点,扁线绕组的缺点就是设计难,工艺难,而且长时间使用有损耗,但就现在看来,越来越多的厂商如丰田、特斯拉、比亚迪等都选择了扁线绕组电机,可见业内还是认为扁线绕组更具竞争力。

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    在平顺性方面,采用执行电机与电子泵对离合器和同步器进行协同控制,响应迅速;同时采用可变润滑流量控制,低阻轴承以及低粘度润滑油,让系统的传递效率提升到了98%。

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    后桥电机还采用MCU平台化单元设计、应用Autosar汽车开放系统架构、冗余的主动安全算法和多核主控芯片,可以达到CISPR25 Class3高等级电磁兼容等级,从研发到总装共计完成了2563项测试实验,保证了产品的可靠性。

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    怎么理解这两个优点呢?零扭损耗区别于低扭损耗,在车辆正常运行时,电机的旋转会产生一个与动力输出方向相反的扭矩,阻碍正常动力输出,因此要施加一个电流,让其能够产生与反向扭矩相抵消的扭矩,而有了三段式斜极结构的加持,反向扭矩就会更小,从而降低能量消耗。同时转子在工作时的转速也会更加均匀,对提升NVH性能也有一定的积极作用。

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    但叠片全极耳电芯的生产效率较低,容易产生粉尘、毛刺,从而进一步造成电池短路和热失控,而且设备投资成本也比较大且良品率不如卷绕,因此价格也要更加昂贵一些。

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    电池从整包到模组均采用超高强度安全框架进行包裹,不仅能够防水、防高温,同时还能抵御外部较大的冲击力;基于Flink框架云端大数据会对电池进行实时监控,响应速度达25000次/s,能够最大程度保证电池安全。

长城Hi4混动技术都能满足哪些用车场景?

    1.5L+70kW DHT变速器+150kW后桥电机、1.5T+80kW DHT变速箱+150kW后桥电机两套动力组合的系统功率区间范围为220-340kW,能够覆盖紧凑型、中型以及中大型三种车型级别,以满足不同的定位需求。

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    相信正在看文章的您有些急了,咱们老百姓买车不就图个省心方便吗,你长城做了这么多模式怎么用啊?别急,这就按您日常驾驶的常见工况帮您做具体分析。


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    在驾驶模式上,长城Hi4混动系统采用串并联+2挡+前后轴双电机架构,相比上一代增加了纯电四驱、并联四驱以及两轴能量回收模式,“三擎九模”能够满足绝大多数用车场景。

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    通过分析驾驶员的动力需求、驾驶模式、路况、方向盘转角、电机转速、横摆角速度,并结合摄像头、雷达采集到的信息,智能优化前后桥的扭矩分配,避免车辆出现失控的风险。

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    在入弯时扭矩矢量控制系统能够精准增加后轴远离弯心的车轮扭矩,使车辆呈现转向过度的趋势,实现快速入弯,在出弯时能够适当增加前轴扭矩,提高出弯的稳定性。

全文总结

    相比起柠檬混动,长城Hi4混动技术更像是一次更新换代,从技术上来说,它不仅避开了柠檬混动前轴负荷过高的问题,同时还丰富了车辆多工况下的驾驶模式,比如纯电四驱、并联四驱以及双轴能量回收等等都能为我们的安全驾驶保驾护航,不过整车质量过重和成本的问题依然没能得到更好的解决方法,这也让我们更加有理由期盼长城的下一代混动。总的来看,Hi4混动技术依然值得期待,但未来市场的表现如何,那还得是消费者们说了算。(图/文 汽车之家 郑晨)

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1 /长城Hi4混动技术发动机解读 2 /长城Hi4混动技术变速箱解读 3 /长城Hi4混动技术用车场景解读