比亚迪F6 DM(国产首款DM-i混动车型)
2022年会迎来DHT的爆发已经是板上钉钉的事,但作为新兴事物,很多车迷对它们的具体原理所知不多。大人,时代变了!为了紧跟潮流,本文带领大家恶补一番相关知识,帮助大家对混合动力总成建立起一个立体的认知,同时也方便在车友群里面吹水装叉,成为众人的焦点,妈妈再也不用担心车速跟不上大佬而被冷落了![吐舌]
大约是受方案供应商的影响,早期对DHT的描述主要以P*电机进行分类,例如在后轴就是P4,直连发动机输出轴就是P1。这种方式简单明了,但过于恪守传统设计,早已跟不上时代发展的脚步。因此,这里我们按照两种更符合当下发展的分类依据进行展开:
1.具备复杂的动力分流机制(如奇瑞三档DHT)和不具备类似机制(如比亚迪Dmi)
2.发动机为主要的直接动力源(如THS)、电动机为主要的直接动力源(如iMMD)以及两者的比例接近(通用第二代微蓝有可能是)
混合动力总成方案浩如烟海,不可能面面俱到,我们将范围缩小到未来的主流即以省油为主要目的的双电机结构上,首先是喜闻乐见的表格总结:
可以看到,DHT的种类和玩家数量其实非常多,我们先依据不同的动力分流机制罗列DHT总成,并简要分析不同厂商选择背后的逻辑。
不具备复杂的功率分流路径和扭矩调节机制大类:
本大类包含两个分支,分别是传统波箱+P*电机和最多两档变速+双电机。
一或两档路线:本田iMMD、比亚迪Dmi、长城柠檬、广汽gmc1.0、东风马赫动力、吉利雷神动力(非pro版)、上汽第一代EDU以及比亚迪远古F3DM/F6DM。其中广汽gmc1.0在16年发布,在17款GS4插电版上搭载上市,上汽第一代EDU则是18年被应用于eMG6,是国内最早的两档DHT,即使是东风的马赫动力,也和Dmi的落地时间相差不多,最早被用于奕炫MAX的混动版。如果刨去早期的半成品F3DM,比亚迪远非国产厂商中动作最早的玩家,更不是很多迪粉想当然的国产独一份。
押宝一档或者两档路线的厂商都是动总领域的后来追赶者,这个路线对于电池和电机的性能要求较高,难度更多体现在和传统燃油车关系不大的三电设计上,可以有效避开专利壁垒,备受专利池布局不深的追赶者青睐(本田其实也是追赶者,一直紧追丰田,丰田也一直利用专利给本田制造各种麻烦)。
从发布时间中就可以看到,虽然王传福一向以战略眼光老辣而著称,但比亚迪的Dmi并非高瞻远瞩的结果,只因它造车之先是电池行业的龙头,又是汽车行业的追赶者,选择这一路线完全是势所必然。其实了解比亚迪的历史就知道它一开始大概并没有心思好好做混动市场,早期F3DM试水失败后就全面转向EV/增程车型的研发,仅仅出了个槽点满满的DM系列进行过渡,其高层认为中国市场未来很快就会进入新能源全面爆发的时代,因而将更多精力放在了三电技术的开发上试图弯道超车。别说DHT,当时比亚迪连发动机都已不准备多做投入——王传福曾亲自放话说中国汽车工业落后,国产传统汽车超过外国品牌的希望不大,这话并不错,然而行动上有点操之过急,不知道经历芯片荒煎熬的王传福对于多年前停止自主发动机ECU研发工作的决策是否倍感后悔。
然而比亚迪的手牌着实太合适,加上自己也足够努力,被现实教育后急忙掉头,很快就完成了技术变现,趋势来了简直挡也挡不住,时间掐的更好的尝试者们反倒一个个的凉掉了,不得不佩服王传福的决策贯彻能力,完全不像是一个大企业。如果以一个工程师的角度去看,Dmi的机械设计层面远没有其三电部分完成度高,NVH表现诡异且系统较为臃肿集成度低,颇有这部分是后来匆忙赶工出来的味道。小编并非工程师,但通过询问一些相关从业者和用户反馈依然大致勾勒出了这一形态,而实际真相到底如何,可能只有比亚迪自己知道了。
传统波箱路线:双离合——国内相关产品不多,仅有现代旗下的绿牌领动/K3,搭配六档干式DCT,归属于现代TMED技术。这时有的人可能会说怎么漏了吉利系和比亚迪的技术方案,不是小编歧视国产啊,这里不提是有原因的,其中性能取向的沃尔沃T8(提升性能兼顾油耗)和比亚迪DM(只有性能)并不以省油为主要目的,领克双离合混动则纯粹是技术转换真空期拖时间凑合用的市场占位产品,结构简单但省油能力一般,应该原本只是一个廉价的备胎方案,魏派已经停产的VV7插混版同属此类,而且比领克还要敷衍的多得多,故而均不属于本文的讨论范畴。
AT——车型相对丰富,但受独占期等影响当前仅限于少数几个品牌使用。落地产品首先有现代的途胜L混动版,搭配横置6AT,同样归属TMED技术。虽然现代的混动车在国内不声不响的,但实际表现意外不错,双离合版因为有电机加持,也不需太过担心低速蠕动烧离合器的问题,换挡顿挫被遏制的很好,而搭配AT的途胜机械素质同级堪称优秀;此外采埃孚和BMW联合开发了基于纵置8AT的混动系统,用在插混宝马上,爱信则和PSA联合开发了基于横置8AT的混动系统,最先被用于标致508。
CVT——博世、舍弗勒、上汽、万里扬均有对应方案,但尚未有实际车型投放市场或仍处研发阶段,不算过于小众的斯巴鲁的话,一六年上市现已停产的混动艾瑞泽7是国内已知唯一的落地产品。补充订正一下,国内还有福特的混动CVT产品,同样已经凉透。事实上,基于CVT搭建的混动总成才是真正意义上的eCVT,但它的时运不济,发展着实拉胯,以致于连名字都被别的方案鸠占鹊巢。
具备复杂的功率分流路径和扭矩调节机制大类:
同样包含两个分支,分别是能够利用行星齿轮进行连续调扭和不具备连续调扭能力两种。
行星排连续调扭:丰田THS、通用两代微蓝、福特混动、吉利第一代chs,这里就不列举具体产品了,读者老爷有兴趣可以自己查。因为能像CVT那样连续调扭,所以其也被称作ECVT,但这只是一个营销概念,后来这一叫法被进一步扩大化使用,真正的ECVT在用户中反倒鲜有人知。
不具备连续调扭能力:奇瑞鲲鹏、吉利雷神pro、广汽ghs2.0(据说结构类似3AT)。以上三个方案会在下方的总结有进一步的探讨。
从产品分布看,我们可以做出以下推测和结论:
1.走传统波箱+P*电机路线的面孔均是传统厂商,其中CVT路线玩家多但产品凋零,结构紧凑简单的CVT理论上很适合扩展为DHT,供应商有意推行,但主机厂兴趣缺缺,主要是因为以CVT为主力变速箱的厂商实在太少,主机厂只愿意基于已经熟络的结构和合作者展开研发工作,CVT总成最大的主力日产已经投身epower路线,海外市场也就斯巴鲁还在做eCVT,但斯巴鲁体量有限,技术上也有些小打小闹,国内可见的未来倒是上汽可能会落地新产品。至于爱信和采埃孚这对AT苦主,它们正想方设法找到自己新的立足点,但固守多年积累难免被时代所抛弃,尤其是爱信,采埃孚至少还占着传统豪华燃油车这个不那么care油耗的高附加值领域,爱信的混动连沃尔沃都不要,只能跟PSA一起抱头痛哭,但眼下psa也要上纯电了,惨,爱信惨。另外值得一提的是现代TMED技术,它从原理上看是开发成本和向前兼容优先的P0+P2,理论上更接近单电机P2的效果,节油潜力有限,但落地表现却意外的不错,油耗有确实的降低。
2.具有复杂的功率分流机制的路线,这一大类站队拉得也很开,一派为明明是美国先来白学气息拉满的行星齿轮连续变矩流,另一派则是放眼望去竟然全是国产玩家的多档位模式切换流。第一派历史悠久,丰田是其代表,但事实上初始专利是隶属于福特的,可惜福特对于节油经济性一直心不在焉而对其经营不善,总是做不出很成功的产品,丰田绕过福特的专利壁垒后成功打造出了THSⅡ,之后近二十年无人能及,还是iMMD的出现才打破了丰田混动领域的一家独大。
丰田的成功让同行分外眼红,很多国产厂商同样对此觊觎已久,但最终却是被很多技术流车迷所不齿的吉利站了出来,于2016年正式高调宣传与科力远共同开发的CHS混动解决方案,以一个变种拉维纳机构为基础实现了类似THS的效果,整体构思比较取巧,而且吉利主动降低自身持股比例并拉上友商共同入股,希望凭此一役开辟出成长为中国爱信的康庄通途。可惜现实是残酷的,厂商低估了这类方案背后的困难程度,最终chs消失在了人们的视野中。而且在这之后,国产厂商们也认清了自身的机加工、动力匹配等方面还功力尚浅,再无第二个敢挑战吃螃蟹的人(也是因为找到了新的更合适的路线,不用再去硬啃这块丰田把持的阵地)。
第二派属于新锐,特点是含有多个离合器、制动器,相互配合改变DHT的工作方式和动力流向,而且下场玩家貌似都不约而同的选择了3个机械档位的结构,令人怀疑是不是同一个顶层方案的不同落地形式(其中广汽的公开资料里并没有明确说明自身的机械构造,形似3AT根据是论坛上流出的消息做出的判断,官方只是明确其将会是多档位结构)。其中吉利的雷神pro已经被各种消息传得不清不楚,基本可以确定是挖了奇瑞的墙角,传祺这边比较模糊,但很可能是受同一个初始方案的启发。通用比较特别,同时拥有两种技术流派的特点,既可以像iMMD那样工作,又可以像THS连续调扭,专利储备深不可测的通用表示我全都要,只是后续发展过于可惜。
第二部分:按直接动力源分类——多档位和少档位之争。
如果以发动机为主要的直接动力源,必须具备较为宽广的终传比调节范围,思路包括传统的多档+P*电机结构以及复杂功率分流机制结构,前者更受传统变速箱技术积累深厚的厂商喜爱,后者则激进得多,直接革了传统波箱的命,各类玩家都有下场。复杂动力分流机制中不同路线各有侧重和技术难点,属于从业人员的领域,我们只将其作为一个整体看待,与另一派做对比。其中通用比较特殊,它的方案虽然同时具备多档位和连续变扭的能力,但工况标定似乎却更倾向于电机直接驱动,非常独树一帜。具体文字解读推荐以下文章:
一手好牌打得稀烂“混”得不怎么样的通用Voltec真的不行吗?
以电机作为主要的直接动力源包括一众一档或两档DHT,在机械结构上的独有难点主要就是传动齿轮的强度等机械性能要足够,不至于被高功率电机的瞬间大扭矩给直接干碎。我们会看到有的方案具备两个机械档,可能是电机或者发动机高效工况区间不够宽广,增加档位以进行弥补方便标定过检,也可以理解为在一档基础上进一步试图扩大稳态下高效率工况区间范围的尝试,还想捎带图个噱头和差异化也未可知,至于要取信哪种解释就看用户如何站队了,结论对错这里概不负责,读者老爷们自行判断。
直接动力来源的两类方案有着旗帜鲜明的区别,电机作为主要直接动力源需要更高性能的电池和电机,齿轮自然也得更结实,对发动机的要求较低,更容易实现发动机的稳态高效运转,但同时也无法兼容太大功率的发动机,在我看来不那么适合豪华车的调性。发动机作为主要直接动力源的大类中,传统波箱+P*电机高不成低不就,不提也罢,以后CVT能成的话还可以再观察一波,但CVT又不受主机厂待见。
复杂动力分流大类匹配调试工作更难,发动机不那么容易稳定在最佳效率区间,对于发动机的要求高,对电机和电池的性能需求较小(尤其是电机),因而能够匹配更高性能的发动机,实际中可以上2.0t,甚至是5.0L大V8,更有豪华内味。复杂动力分流形式虽然更难匹配,发动机工况天生不够稳定,但做好了一样可以很省,眼下无法断定哪一派更具有前途,小编的看法是两者各有其受众,会长期共存,不同厂商会依据自身技术储备选择路线,类似比亚迪必然选择类immd路线以避开发动机短板,而奇瑞这样的厂商更适合选多档位路线。
DHT基本介绍完毕了,接下来小编会说说自己心目中荣获“之最”称号的DHT:
首先是最优秀DHT,自然非通用第二代微蓝莫属,集少档位、多档位模式切换和连续变扭多种路线的优点于一身,如果采用空间充足的纵置布局理论上可以打造出灰常牛皮动力澎湃发动机嗷嗷好的动力总成,虽然需要有两个行星排,但这点系统复杂度在AT已经高度发展的当下根本不是事儿,何况通用的AT功力也很深厚。
同样,最可惜的DHT也是通用微蓝。它扑街的主要原因是成本控制不住,全都要的弊端也在于此。据说现在每卖一台微蓝通用就亏几万块,这还用的是造价极低的L2B发动机。这套机构用在豪车上是没有任何问题的,可惜通用没能做起来。至于国内的话,也许是chs吧。
最努力的DHT我愿颁给奇瑞鲲鹏动力,敢于向的未知领域发动冲锋,虽然自身管理问题茫茫多,但那股子死磕技术的劲儿和对于传统燃油动力为主的坚持,冲了!
最顺风顺水的DHT,比亚迪Dmi无出其右,厂商积攒的手牌太合适了,完全就是上天眷顾努力的人的典型。不过比亚迪自己也太急切了,为了把成本做低和抓住转换赛道的窗口期拉平竞争劣势成长为新的国际一线厂商的机会不顾一切,导致dmi车型在冬季爆发了大面积的EV受限相关问题,暴露了其前期验证工作的缺失——在不算多苛刻的低温环境下跑畅通高速会保不住电,且电量低到一定程度后就容易甚至是必然失去动力,从车友自发交流中似乎室温零上都可以发生,像这种原因明确且极易复现、触发难度低的问题,按理说在第一轮极寒压力测试就应该已经早早被发现了,现在暴露出来除了说明其发动机功力太浅外,基本也实锤了相关验证工作根本没有按照要求展开。单纯的小编曾以为这种玩法是新势力专属,把实车数据收集工作交给用户完成的做法可不兴发扬啊[捂脸]
发展最坎坷的DHT,这里提一个公司,那就是上汽,它很早入局,但路线一变再变,一直没能找到合适的突破路径,希望上汽不要再这样摇摆下去,坐拥全国顶尖的资源,岂可如此浪费。
最意外的DHT,现代TMED技术,从原理上说它是一个非常照顾传统波箱利益的线路,现代能将其同时用在双离合和AT上就可见一斑,这种路线通常节油能力都很有限,但现代混动在实践中表现真的很不错,可惜了其市场表现。
另外,本文并未提及小编也暂时不太清楚的DHT,比如说一汽和五菱的混动变速箱项目,因作者能力有限确实没有收集到足够的有效信息。如果还有什么问题或补充,欢迎评论区留言讨论!
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