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      2. “中國特色”混動 解讀長城檸檬混動DHT

          糾錯  2022/8/10 10:31:00  糾錯 推薦指數: ★★★   加入收藏

        在混動界,“兩田”的THS和i-MMD一直該領域的兩座大山,而隨著《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》的發布以及政策的利好,自主品牌混動也仿佛在一夜之間就開了花,甚至還能全面布局混動市場。長城檸檬混動DHT作為自主品牌混動的代表之一,更是將單擋直驅升級為兩擋,從而進一步提升了發動機的工作區間,那么本期內容我們就來解讀一下長城檸檬混動DHT。

        當下的主流混動技術按結構主要分為三大類,第一類是像理想ONE一樣的增程式混動;第二類是如大眾探岳GTE的并聯式混動;而最后一類則是以長城檸檬DHT、比亞迪DM-i為代表的混聯式混動。

        整套混動系統采用高度集成化設計,包括1.5L/1.5T兩款混動專用發動機、雙電機及其控制器、定軸式變速箱以及集成式DC/DC變換器,可以實現EV、串聯、并聯、能量回收等多種工作模式。

        ● 1.5L/1.5T混動發動機有啥亮點?

        1.5L自然吸氣發動機采用阿特金森循環,壓縮比達到了13:1,最大功率75kW,峰值扭矩135N·m,主要應用在瑪奇朵DHT-PHEV等緊湊型車型中;而1.5T渦輪增壓發動機采用米勒循環,并配備了長城自主研發的VGT可變截面渦輪,主要應用在摩卡DHT-PHEV等中型車或更高級別的車型中。

        我們知道壓縮比是活塞下止點容積與活塞上止點容積的比值,為了實現膨脹比大于壓縮比,長城在1.5L自然吸氣發動機上動了一點小心思。

        其實阿特金森循環發動機在高速和低速時的工作效率較低,扭矩也不高,而電機恰好在低速或高速時效率高,能夠與阿特金森循環發動機的優缺點形成互補,因此阿特金森循環發動機目前多用于混合動力車型。

        受其影響,下一階段的壓縮行程也是從進氣門關閉時活塞所處的位置(略高于下止點)到上止點,但由于做功行程是從上止點到下止點的完整過程,并且燃燒轉換均為有效功,也就實現了膨脹比大于壓縮比。

        【左為米勒循環,右為奧拓循環】

        其實在壓縮行程也是需要耗費發動機能量的,短一些的壓縮行程能夠減少發動機在這一階段的能量損失,同時當活塞達到上止點時,可燃混合氣溫度也更低,能夠有效抑制爆震的發生,而且更長的做功行程還能讓可燃混合氣燃燒的更加充分。

        這套350Bar高壓噴油系統目前如寶馬M、大眾全新1.5T、雪佛蘭也都在使用,自主品牌除長城外,如比亞迪、吉利、奇瑞以及長安等品牌也均有配備。

        ● 缸蓋集成排氣歧管

        快速暖機帶來的優勢其實是顯而易見的,當冷卻液處在合適的溫度下,燃燒狀態往往是最好的,此時不僅動力性更好,油耗和排放還會比較低;而溫度高則容易產生爆震,溫度低會影響汽油的霧化效果和燃燒效率。

        此外為了降低各氣缸之間的排氣干涉,一般車輛都會將排氣歧管盡量設計成等長或足夠長,但由于缸蓋空間較小,集成式排氣歧管無法做成等長造型,因此無論如何優化排氣結構,排氣氣流匯流時的相互干擾都是無法避免的,只能在排氣效率和快速暖機之間盡量去做平衡。

        ● 長城自研VGT渦輪技術

        渦輪增壓發動機最重要的部件是什么?渦輪當屬其中之一,但為了您能更好地理解長城自主研發的VGT渦輪技術,首先我們先要簡單了解渦輪增壓的原理。

        由于渦輪本身具備一定質量,必須要有足夠的廢氣來推動渦輪葉片,因此動力輸出不可避免會出現遲滯,除電動渦輪外,各家廠商只能通過不斷優化來盡可能減少渦輪遲滯。

        當發動機處于高轉速區間時,會有大量的廢氣涌入渦輪中,會使渦輪在旋轉過程中產生極強的排氣背壓,限制發動機在高轉速工況下的增壓效率,同時也限制了發動機的功率輸出上限。

        當發動機處于高轉速區間時,就會出現廢氣流量大、排氣背壓小的問題,渦輪也能得到動力從而更好地工作,發動機出力也會更加得心應手。

        綜合以上也可以理解為渦輪越小,響應性越好,但在高轉速區間的增壓效果不理想;渦輪越大,響應性越差,遲滯也就越明顯。

        其實VGT技術在柴油發動機上早就已經得到了廣泛應用,由于柴油發動機的排氣溫度要遠低于汽油機,從VGT的選材和布置來說,都要更加容易。

        VGT渦輪的材質一般選用耐高溫的航空材料,通過在廢氣渦輪端增設角度可變的葉片,從而實現不同轉速下不同的廢氣流速和渦輪葉片的推進效果,保證渦輪在各種工況下的響應性和增壓效果。

        當發動機低轉速排氣壓力較低的時候,導流葉片打開的角度較小,此時導入渦輪處的空氣流速就更快,從而可以更容易推動渦輪轉動,有效減輕渦輪遲滯的現象。

        與當下增壓車型普遍使用的小慣量渦輪以及雙渦管設計類似,VGT其實也是優化渦輪遲滯的其中一種解決方式,也有的廠商將其稱為VNT,曾廣泛用于沃爾沃、奧迪以及保時捷等品牌。

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