内燃机

DMi是如何作为在整备质量处于劣势的前

发布时间:2025/3/24 13:34:23   
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油电混合和插电混动汽车的区别主要是什么?

就车论车,不谈技术,最基础的差异就是「整备质量」。

通俗来说就是空车重量(包括一箱油的重量),以E-CVT架构为例,本田和丰田的油电混合车与比亚迪DM-i架构没有质的区别,都是以传统横置变速器的外形特点,设计出集成发电机和驱动电机的混动系统(DHT);内燃机串联发电机,其次是驱动电机,特点参考下图。

驱动部分除DHTE-CVT以外就是内燃机喽,内燃机被笼统的成为“发动机”,但实际上能把某种能源转化为机械能的机器都是发动机;电动机是发动机,内燃机是发动机,外燃机也是发动机,飞机使用的涡喷或涡扇机也不例外,这是“题外冷知识”。

这一部分是相同的,影响整备质量的核心总成是动力电池组。

油电混合汽车所使用的动力电池组容量很小,基本都是1kwh(度)左右;插电混动汽车的电池组容量很大,小一些有十度左右,大一些有三十度上下;化学电源、动力电池的质量很大,也就是很重,即便是质量能量密度很高的镍钴锰、镍钴铝、钛酸锂和磷酸铁锂电池也很重,几十度的电池组也有几百公斤重哦。

汽车轻量化的标准大约为:

车身每减轻公斤,百公里耗油量减少0.5升。

那么理论上在都启动内燃机的状态下,两田E-CVT油电混合汽车的耗油量就该比DM-iPHEV(插电混动)架构的比亚迪汽车油耗低;可是事实上DM-i系列的量产车,在油电混合模式里的耗油量仍旧更低。

PHEV的基础运行模式包括两种,分别为:

HEV-油电混合

EV-纯电驱动

明白了吧。

举个例子,油电混合汽车假设是网约车,那么插电混动汽车就是出租车;出租车在接入互联网之后同样可以通过网络预约的方式接单,也就是说出租车的功能就包括网约车,网约车实际上没有单独存在的意义。事实上也出现着这种变化,在出租车开放个人注册后,车辆本身和车辆服务的品质都会大幅上升,届时就不需要单独分支出来网约车这么一类的,毕竟其功能很有限,不具备最基础的巡游接单的功能。

而对于未来的汽车而言,最基础的功能是应当具备“EV-纯电驱动能力”,因为电的价格很低,驱动电机的效率远超内燃机;电动机的耗电量等量转化为耗油量,比例是3kwh=1L(度/升),普通电动代步汽车的耗电量大约为15kwh/km,折算为5L/km的油耗,但是新能源汽车专用充电表的均价只是每度0.5元,且不因用量而增长——5L/km的成本大约为43元上下,15kwh/km的成本大约为七块五,这就是混动汽车为什么一定要是插电混动或增程电驱的原因。

油电混合模式只是省油,插电混动是让人们在至少90%的用车时间内彻底不用油,这就是差距。

上面这段话看起来和解释整备质量与油电混合模式油耗差异没有什么关系,然而我们当然不会无的放矢,否则就是真的在放屎了。

两个重点:

A.电机效率

B.增程

电机最高效率可以达到97%以上,意思是消耗电能转化机械能的过程中,最高损耗可以不足3%。

内燃机的最高效率,在量产车的发动机里,目前貌似还是比亚迪的骁云阿特金森1.5LNA,但是它的效率(热效率)也就是43%,过程中的损耗高达67%。

重点是不论电动机还是内燃机的最高效率对应的都是某个转速区间段,并不能在从一到几千转的宽范围内都维持97%或43%;普通燃油车和油电混合汽车的平均热效率其实能有30%就算不错,再加上冷车到热车阶段的低效率,过低温度加大热能的损耗等等因素,实际效率还会更低。

(下图为参考)

内燃机的效率太低,电动机的效率很高,那么就让电动机去驱动呗。

节油的关键点就在这里!

丰田和本田的油电混合系统有些区别,丰田所谓的阿特金森实际上是米勒循环,排量1.8L、2.0L、2.5L,热效率最高40%出头,平均数据如何显而易见;E-CVT集成电机的功率在50-千瓦之间,诸如卡罗拉雷凌双擎E+之流似乎都只有五十多千瓦的电机总功率。

这就很奇怪了,电机效率高但是用这么低功率的电机也不行,因为电机在高转速很功率区间的扭矩会下滑;只有功率足够高的电机,才能在限速区间段内维持住低电耗和强性能。

反之,动力自然会很差。

于是THS系统就得用内燃机进行补偿,或者说是内燃机为主、电动机为辅,电机的权重不高啊;所以这套系统想要省油真的很难,因为还在使用低效率的内燃机在全车速区间进行驱动,而E-CVT架构里的内燃机没有变速箱,只能依靠转速升降来调整车速(功率),急加速或高车速时……想一想吧。

本田的油电混合汽车稍微特殊一些,其低车速区间不让内燃机驱动,内燃机只用来发电,电机单独驱动;这种模式就是“增程/REEV”,内燃机发电量即便不大,但也足够高效率的电机驱动车辆行驶——高效率的电机耗电量本就不大。

所以这样就能节油了,内燃机在增程时不需要过大的转速波动,以恒定转速、对应“低速行驶定速巡航”的状态驾驶,即便是燃油车也能很省油的哦。

但是本田的E-CVT油电混合车在车速稍高一点后,内燃机还是要像丰田THS一样的参与驱动,内燃机的平均转速还是高;而且E-CVT的电动机总功率也不算高,所以量产车的耗油量只是比燃油车低一些而已。

DM-iPHEV有笨重的动力电池组,在不使用纯电模式的时候,油耗不应该更高嘛!

可以进行总结了,DM-i系统在时速80公里以内,内燃机一点都不参与驱动,也就是说在1-80km/h的时速区间内,用油电混合模式,不论是急加速、滑行、匀速行驶,内燃机的转速都会稳如老牛的一样固定在最高热效率或相对最高热效率的转速区间段里,这是标准的增程驾驶模式。

在时速超过80km/h之后,内燃机也要参与驱动,这是不是和两田的E-CVT一样了呢?

还真不一样。

因为DM-i架构的E-CVT电机总功率都足够高,最低也有一百三十多千瓦吧,印象中是这个标准,以秦PLUSDM-i,电机功率超过卡罗拉双擎油电混合或E+版本何止一倍;所以即便在高车速区间、对应的电动机转速也不会非常高,电机仍旧作为驱动车辆的主要动力源,而内燃机只是略微提升转速,多输出一些功率进行补偿而已。

这就是能够在保证高性能的前提下实现低油耗的原因,也是即便整备质量更高,耗油量还是比两田E-CVT更低的原因;而两田E-CVT插电混动汽车只是在油电混合平台的基础上增加动力电池组容量为主,整备质量提升后的油耗与动力表现只会与DM-i的同级车拉开更大的差距。

观点:

以电为主,这是比亚迪的成功基础。

内燃机的低效率是客观事实,既然没有什么技术,或者低成本的材料能够把量产机的热效率提升到50%以上,那又何必去折腾这种原始的发动机;只需要让内燃机做内燃机该做的工作,让“能力更强”的电动机做电动机该做的工作,各司其职不就行了嘛,然而能做到让两种不同的发动机各司其职的,目前看来只有比亚迪,所以这个品牌的车能够热销是有道理的。

编辑:天和Auto-汽车科学岛

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