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吉利雷神混动3DHT Pro是个什么鬼?

2022年12月14日 10:43:03
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来源:电驹

自比亚迪的DM-i车型在国内走红后,国内各家厂家也纷纷拿出了自己的混动技术。比如长城的柠檬混动2挡DHT,以及吉利雷神混动3挡DHT PRO,奇瑞3DHT、长安IDD等等。

那么,比亚迪DM-i单档DHT,长城柠檬混动的两档DHT,吉利雷神混动3档 DHT Pro,究竟有何不同?尤其是吉利的3挡DHT,到底是个什么鬼?

电驹小编认真研究了三家品牌的技术构成,画了一个简单的表,可以直观地了解三家技术的不同之处。如下图:

简单概括,比亚迪DM-i技术,驱动电机有一个单挡减速器,发动机通过离合器与驱动轴相连,相当于也只有一个挡位。

这是我们比较常见的模式,目前主流的电动汽车的驱动电机,都搭配了一个单挡减速器,也就是一个档位。本田iMMD技术,与比亚迪DMI技术基本一样。

比亚迪DM-i

长城的2挡DHT技术,就有些不同了。2挡指的是它的发动机有两挡变速箱。一个经济挡,一个动力挡。通过发动机两个挡位的切换,与电机配合,来实现动力与能耗的平衡。而驱动电机与主流的电动汽车一样,有一个单挡减速器。

长城柠檬DHT

吉利雷神3挡DHT技术,更不一样了。它利用行星齿轮设置了一个3挡变速箱,发动机和驱动电机共用这个3挡变速箱。也就是说,发动机有3个挡位,驱动电机也有3个挡位。

吉利雷神3DHT

这就是三家技术在设计原理上的根本区别。它们走了不同的路,可能是为了规避技术壁垒,也可能是有不同的追求和侧重点。比如说,有的侧重于动力表现,有的侧重于经济能耗,有的希望两者更平衡一点。

如果说吉利雷神3挡DHT的特点,电驹小编觉得,是它在驱动电机的挡位数上实现了突破,这在业内是首例。目前,99%的电动汽车都采用了单挡减速器,只有保时捷TAYCAN电动汽车采用了两档变速箱。

而雷神3挡DHT更进一步,直接为驱动电机设置了3个挡位的变速箱。更重要的是,通过行星齿轮设计,发动机也可以共用这套3挡变速箱。通过两套动力源+一个3挡DHT变速箱,实现了动力耦合,动力输出和分配更加细腻,在动力和能耗之间找到了更好的平衡。

那么,雷神3挡DHT具体构造是怎么样的?具体来看一下吧。

雷神3档DHT Pro的结构设计

从构造来看,吉利雷神3档DHT Pro主要集成了6个模块,包括:

一套双电机系统:P1发电机,P2驱动电机。

一套双排的行星齿轮变速机构。

集成式PCM模块(包含双逆变器和电控芯片TCU)、电子高压双联泵ETP、液压控制模块以及双离合器系统。

雷神3DHT Pro最大的亮点就是采用了6合一的集成化设计,类似于“用俄罗斯套娃”的形式,将各大零件系统集成在一起。

比如,P1发电机内置双离合器,用转子及两个“离合器”(即C0和C3)集成式排布;

再如,P2驱动电机内嵌了双行星齿轮组,也就是3DHT Pro

根据官方的介绍,雷神3DHT Pro的轴向长度只有354mm,相比市售的大部分混动专用变速器短了26-56mm,并且总重量也只有120公斤。这让雷神3DHT Pro的扭质比达到了惊人41Nm/kg,就好比一只蚂蚁,能够扛起自身重量几十倍的物体。

根据官方的表述,雷神3档DHT Pro是目前全球扭质比最高、最紧凑、最智能的混动专用变速器。

雷神3档DHT Pro的变速原理和动力表现

雷神3档DHT Pro提供了3个物理挡位,这是一套3档行星齿轮组(或称为太阳轮组)。

在变速原理上,雷神3档DHT Pro与AT变速箱非常相似。通过离合器和两组制动器进行行星齿轮机构的组件制动,实现变速。

丰田也有类似的结构方式,那就是雷克萨斯LS的多级混动。丰田在THS的后面加了一组4AT,这样就为3.5L V6发动机实现了更高效的驱动。不同的是,雷神混动则是把丰田的THS组件换成了DHT,后面跟着“3AT”。

而针对3挡DHT,可以为车辆带来更加出色的动力表现。比如在1档情况下,可匹配大速比主实现弹射起步,拥有更强劲的动力表现。而在三挡或者二挡的时候实现动力降扭,增大扭矩输出。以吉利汽车-帝豪L 雷神Hi·P 为例,其百公里加速仅为6.9秒;而领克01 EM-P的百公里加速仅为7.6秒,优于很多日系混动车型。

雷神3档DHT Pro的优势

那么问题来了,雷神混动3档DHT的优势在哪里呢?

1、20种工作模式

雷神3档DHT Pro提供了7种主要的工作模式,也是我们比较熟悉的纯电模式、串联模式、并联模式、发动机直驱、全功率行驶、怠速充电和能量回收模式。

纯电动模式即在电池电量充沛的情况下,发动机不工作,由电池供电给驱动电机运转,从而驱动车辆行驶。此时,车辆相当于“一台电动车”,拥有安静顺滑的驾驶体验;

并联模式下,发动机会直驱车辆,电动机辅助发力,从而可以提供最佳动力;

增程模式也就是串联模式,发动机通过P1电机给动力电池组充电,P2电机负责驱动车辆,并调节发动机负荷。

直驱模式相当于“一台性能车”,高速负载工况,发动机直接驱动车轮,电动机辅助调节发动机工作点和辅助驱动车轮。动力基于3档输出,既保证发动机经济转数功耗,又能实现高扭矩超车输出;

除了以上四种之外,全功率模式则更多见于深踩踏板超车场景;能量回收模式出现于刹车过程;怠速充电模式出现于停车怠速利用发动机代替充电桩为电池充电;倒车模式以P2电机反转进行倒车,P2电机仍是唯一的驱动源。

另外,因为发动机和驱动电机共用这个3挡DHT,所以,它的发动机3个挡,驱动电机也有3个挡。在纯电模式、并联模式、串联模式、全功率行驶模式、发动机直驱模式以及能量回收模式下,都将拥有3个档位变化,即低、中、高三种车速。

因此,又可以将上述的7种模式,细化为20种智能工作模式,从而可以应对日常使用的全部场景。具体工作模式如下图:

以EV模式为例,基于3挡动力输出,EV模式可以带来3种不同的使用场景。比如在红绿灯路口起步时,P2电机从动力电池中获取电能,直接驱动汽车开始行驶,同时匹配1挡大速比,可实现快速启动;当速度上来之后,进入城市道路中低速行驶时,则可以匹配2档;而在城市道路或高速路中高速行驶时,就可以通过3档进行高速巡航。

再比如全功率行驶模式下,基于3挡动力输出,同样也可以带来3种不同的使用场景。其中,在启动阶段,想要快速启动车辆并实现急加速,同样可以匹配1挡大速比来实现弹射起步;在城市道路中低速行驶并想要超车时,则可匹配2档实现全油门超车;在高速道路中高速行驶并想要超车时,则可匹配3档实现全油门超车。

2、支持全速域并联

正是因为有了3个档位,吉利雷神混动能够实现实全速域并联。车速20km/h以上,系统就能进入并联模式。进入并联模式后,车辆的发动机和电机可以同时发力来满足加速需求。

哪怕是30公里左右的时速,发动机都能保持直驱或者是并联混动模式,不用过多担心动力变弱和能耗增加问题。而且,系统尽可能的让发动机维持在最佳工作曲线上,保证低速行驶时的最低油耗。根据厂家的说法,其系统效率提高了20%。

3、更强劲的性能表现

前面我们也提到了,在起步时,3挡DHT Pro通过离合器滑摩,匹配1挡大速比,可以实现弹射起步。因此,虽然雷神混动只有一个100千瓦的电机,相比本田和比亚迪135千瓦以上的大电机,依然可以实现更强的加速性能。

3挡DHT Pro不仅能带来更高的启动加速性能,同时还能更优秀的“再加速性能”。因为2档3挡的存在,所以使用3挡DHT Pro的雷神混动车型,可以通过3挡降2挡增加扭矩,实现更快的再提速。

根据官方给出的数据,在80-120km/h的提速过程中,01 EM-F能做到5.7秒,比日系混动快了1秒。

4、工作效率更高

多挡位变速还有一个优势是,可以让发动机实现更为高效的运转。更多的挡位、更多的速比,降低了内燃机所需要承受的性能-能耗压力,维持在高效区间会更加容易,高负载时的能耗也容易做得更低。这就像燃油车,只用1挡、2挡行驶必然费油,根据速度适当升挡才能让发动机工作在最高效的转速区间。

3挡DHT技术含量高吗?

很多人可能会好奇,为什么别家不做这种3档的结构呢?

多档串并联构型相比单档串并联构型,因为档位多,结构更复杂,同时体积大,更占空间,还提高了整车重量,影响燃油经济性。

吉利雷神的3DHT Pro的一大优势就是采用六合一的集成设计,使得变速箱非常紧凑,轴向长度仅为354毫米,重量只有120千克。这也就很好理解,为什么3DHT Pro可以更好地搭载到吉利现有的CMA紧凑车上。

另外,电机的瞬时扭矩非常大,如果想让变速箱内齿轮能承受的住电机瞬时扭矩,需要极高强度的金属材料。而对此,保时捷的做法是用超级合金做变速轴齿,结果就是成本极高。

而吉利的做法则是是对制造精细化的提升。据悉,吉利采用了全球领先的真空淬火工艺。这道工艺采用全球先进的法国ECM真空炉进行热处理,通过11个专用真空淬火炉,在960℃的高温下充分渗入碳原子再结合高度纯净的20Bar高压氦气淬火,在保证表面硬度达到60HRC的情况下,还将芯部硬度控制在33HRC,硬化层深度波动可控制在±0.1mm范围内,内韧外刚,同时齿轮形状变形量小于8微米,优于行业水平2倍。

电驹小结

可以看到,从技术构造和理论上来看,相比单档DHT,雷神3挡DHT的主要优势就是挡位多,可以根据不同工况选用不同档位和模式,更好地平衡动力性和经济性。从业内来看,它的设计理念和技术也是非常领先的。

但是,它的动力性能,油耗、电耗水平到底怎么样,是不是真的比单挡和2挡更优秀,目前还没有实测,我们也很期待实车,等实测结果。另外,3挡的结构也更加复杂,购买成本,保养成本会不会受到影响,也有待观察。

整体来看,3挡DHT设计精巧、体积紧凑,的确是中国汽车工业的一大进步。期待实测。

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