長城插電混動suv_長城插電混動suv版
文:懂車帝原創 曹浩
[懂車帝原創 產品] 日前,長城汽車正式發布了四驅電混技術——Hi4。相比2020年發布了DHT技術,Hi4技術將是專為插電混動車型推出的動力系統,采用1.5升/1.5T發動機+DHT+P4電機的架構,并提供了9種動力模式,在純電模式下主要依靠后橋電機來驅動,前橋電機則集成了發電和驅動的功能。而且Hi4技術還在成本控制上的得到優化,最終目的是為了實現“兩驅價格購買四驅”。據悉,哈弗即將發布的A07/B07車型將會率先搭載Hi4四驅電混技術。
- 提供1.5升發動機+DHT 70+P4以及1.5T發動機+DHT 80+P4兩套動力總成
- 前后橋雙電機串并聯,兩擋直驅,提供“3擎9模”動力模式
- 配備智能能量管理系統以及iTVC智能扭矩矢量控制系統
- 哈弗A07/B07將率先搭載
長城Hi4架構示意
提供兩套動力總成
長城Hi4四驅電混技術共推出了兩種動力總成,包括1.5升混動專用發動機+DHT 70(70千瓦前橋電機)+P4(150千瓦后橋電機),以及1.5T混動專用發動機+DHT 80(80千瓦前橋電機)+P4(150千瓦后橋電機)。搭載Hi4系統的車輛最高輸出功率可達340千瓦,并且可以覆蓋從緊湊型到中大型級別的車型。再搭配容量為19.94千瓦時和27.5千瓦時的電池組,綜合工況下純電續航里程可以超過100公里。
檸檬混動DHT結構示意
長城Hi4結構示意
相比于目前長城正在使用的檸檬混動DHT,Hi4技術最主要的變化是將此前的TM電機(驅動電機)和GM電機(發電機)進行功能整合,同時在后橋位置增加P4電機,并采用串并聯架構。在低速時Hi4系統將會采用純電(P4電機)驅動或串聯模式(發動機發電);中高速區間則采用兩擋架構發動機直驅,讓發動機可以更多處在高效區間,提升車輛的燃油經濟性。
具體來看,1.5升混動專用發動機最大功率80千瓦,峰值扭矩135牛·米,并且采用了16:1的壓縮比,還采用了阿特金森循環。阿特金森循環發動機是目前中小型混動車型慣用的發動機類型,主要是由于電動機的工作特性可以正好與阿特金森循環發動機的特性形成互補。同時,1.5升混動專用發動機還采用了350巴(bar)高壓噴射系統、進氣VVT、LP-EGR系統等,使得發動機高效區面積增大3倍,工況油耗降低7%。
1.5T混動專用發動機
而1.5T混動專用發動機最大功率120千瓦,峰值扭矩240牛·米,并采用米勒循環技術,主要是由于渦輪增壓發動機若使用阿特金森循環,會降低渦輪增壓對發動機功率的提升,從而降低發動機的傳輸效率,因此在渦輪增壓發動機上才會使用米勒循環技術。1.5T混動專用發動機還搭載了長城自研的VGT渦輪技術,不光保證了成本,同時還最大限度降低了渦輪遲滯。綜合而言,1.5T混動專用發動機將高效區擴大近3倍,工況油耗可降低6%。
變速箱+前橋電機
后橋電機
前橋電機與兩擋DHT變速箱采用了集成式設計,并且采用了Hair-pin扁線繞組,根據適配的發動機不同,將提供最大功率70千瓦和80千瓦兩種規格,電機和電控系統最高效率為94.3%。后橋電機同樣使用了Hair-pin扁線繞組,率先量產的后橋電機最大功率為150千瓦,官方表示后期還會推出最大功率200千瓦的電動機。
圖片來源于網絡
相比圓線繞組,扁線繞組在相同功率下體積更小,成本更低,功率密度更大。而且由于扁線繞組的接觸面積更大,也讓電機散熱更加出色。扁線繞組的設計和制造工藝都比圓線繞組更難,而且長時間使用后損耗也會更高。但考慮到目前主流廠商均使用了扁線繞組電機,所以可以看出扁線繞組相比圓線繞組會更具競爭力。而且前后橋電機還使用了低諧波設計,可以將電機工作時產生的噪音控制在80分貝以下,提升車輛的NVH表現。
長城Hi4系統電池包
圖片來源于網絡
動力電池電芯采用了疊片全極耳技術,與市面上常見的卷繞全極耳技術相比,將會具有更高的能量密度,穩定性和壽命也會更加出色。不過疊片全極耳電芯在成本上會高于采用卷繞全極耳技術的電芯。電芯正極采用了NCM多晶材料,可以實現更高的充放電效率,官方表示在常溫環境下,Hi4系統所使用的動力電池可以在30分鐘內將電量從30%充至80%。
至于續航方面,長城Hi4系統目前將會提供容量為19.94千瓦時和27.5千瓦時的電池組,綜合工況下純電續航里程可以超過100公里。當然,為了適配不同車型,也會存在推出容量更大或更小電池組的可能。
長城Hi4系統提供9種動力模式
長城Hi4混動系統采用了串并聯+2擋+前后橋雙電機的架構,并提供了9種模式,相比檸檬混動DHT系統,增加了純電四驅、并聯四驅以及雙軸能量回收這三種模式。根據官方介紹,這9種模式可以覆蓋絕大多數的使用場景。
純電兩驅能量流示意
串聯能量流示意
例如在市區行駛時,車輛會在純電兩驅、串聯模式以及1擋直驅之間進行切換,其主要目的是為了避開發動機低功率、低效率區間。其中純電兩驅以及串聯模式都是通過后橋電機來進行驅動,區別就在于是使用電池還是發動機來提供能量。
純電四驅能量流示意
1擋直驅能量流示意
在市區急加速或爬坡路段則會使用純電四驅或1擋直驅來提供動力。純電狀態下前后雙電機可以根據當前需求進行動態調節,將其調整至綜合效率最佳區間。而在1擋直驅情況下,由于發動機處在高效區間,并且傳遞路徑短,因此整車效率也最高。
2擋直驅能量流示意
高速巡航時車輛會采用2擋直驅,此時不光發動機處在高效區間,同時較高擋位也能夠降低發動機轉速,達到降低能耗的目的。
并聯兩驅能量流示意
并聯四驅能量流示意
在高速加速或爬坡情況下,車輛將會進入到并聯模式,并在兩驅和四驅之間切換,此時發動機處在高校區間,而其余動力則將由電機來提供。不過與純電兩驅所不同,并聯兩驅情況下車輛是主前輪驅動,這主要是由于并聯模式是以發動機為主動力源,因此所缺失的動力則會通過前橋電機來進行彌補。
雙軸能量回收示意
單軸能量回收示意
當車輛減速時,能量回收便會介入工作,不過和常見的混動系統,乃至檸檬混動DHT系統所不同的是,Hi4系統增加了雙軸能量回收,不光可以提升能量回收效率,同時在低附著路面時,雙軸能量回收也可以有效避免車輛出現側滑情況。并且,車輛還會實時調整前后軸回收扭矩,保證舒適性。
配備ITVC智能扭矩矢量控制系統
另外,長城Hi4混動系統還配備了iTVC智能扭矩矢量控制系統,車輛通過分析駕駛者動力需求、車速、駕駛模式、道路坡道、方向盤轉角、電機轉速、橫擺角速度等駕駛員操作及車輛狀態信息,并融合攝像頭、雷達等路況信息,智能識別不同的用車場景,進行最優的前后橋扭矩分配。
在轉彎狀態下可對車輛狀態進行修正
而在過彎場景下,則將智能前后橋扭矩分配策略與車輛動態控制系統(VDC)融合,對車輛行駛狀態進行修正。在入彎時增加后軸扭矩,實現快速入彎;出彎時則會增加前軸扭矩,提高出彎穩定性。同時,在車輛監測到過彎時前輪或后輪出現打滑的情況,ITVC則會相應減小相應車輪的扭矩,VDC則會控制相對側車輪制動,保證車輛的穩定性。
長城Hi4系統可以看做是檸檬混動DHT的升級產品,不過DHT系統更廣泛的應用場景是在油電混動領域,DHT-PHEV系統雖然也是配備了后橋電機,但還是依靠前軸作為主要驅動軸。而此次推出的Hi4系統則是將前后軸的負荷進行了平衡,純電或串聯狀態是以后軸作為主要驅動,而并聯狀態則將驅動的工作移至前軸,同時還增加了前后軸同時工作的純電四驅、并聯四驅以及雙軸能量回收三種模式。
預計哈弗A07和B07將率先搭載長城Hi4系統
雖然官方宣稱Hi4系統可以讓用戶用兩驅的價格買到四驅車型,這一點似乎對于用戶來說還比較有吸引力。但至少到目前為止,搭載Hi4系統的新車還并未上市,也沒有多少人真正體驗過這套混動系統,而這兩點也正是用戶真正關心的地方。那么,長城Hi4系統的實際表現是否真如官方宣傳的一樣,我們拭目以待。