过上了精打细算的好日子 名爵第二代混动三电系统解析

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最近一段时间,整个社会的价值观都在发生转变。之前那种粗犷式的发展少了,靠疯狂消耗资源搞发展的模式少了,不计一切代价的少了,就连节约粮食也再度出现在报端,精细化发展逐渐成为整个社会的主流,而名爵的第二代混动系统也如是一样。今天我就来给大家聊聊名爵的混动三电系统是如何开始精打细算过日子的。

首先我们要了解名爵的第二代混动三电系统用在什么车上,这样才能让各位了解是以什么车为基础在解析。名爵第二代混动三电系统现在装配在第三代MG6 PHEV插电混动车上,配备1.5T排量的20T Trophy缸内中置直喷涡轮增压发动机,搭配一个永磁同步电机。

其中1.5T燃油发动机功率126kW,扭矩250N.m,电机功率101kw,扭矩230N.m。综合最大功率227kW,最大扭矩480N·m;传动方面,搭载第二代10速EDU智能电驱变速箱;电池则采用11.1度电的三元锂电池包,带液冷系统,纯电续航公告70公里,交流慢充功率3.3kW。

以上三电系统的数据都列出来了,在同级别当中算是不错的水准。在官方宣传中,动力强劲和运动是重点,但是在我的眼中,这是一套“精打细算过日子”的系统,其技术研发的中心思想是从每一个细节处挖掘潜力,在满足充沛动力表现的前提下尽可能节能降耗。

整套PHEV系统的状态以前已经有多篇文章介绍过,几大系统之间的匹配和工作方式也都有过描述。今天我们的主题是“精打细算”,所以我着重介绍几个有关“精打细算”的技术细节,这样大家就能明白名爵6(配置|询价) PHEV是如何用较低的能耗水平,达到较高的动力表现。

第二代10速EDU

首先聊聊那套第二代10档位的智能混动EDU变速器吧,最重要也是最有效的“精打细算”就从这里而来。首先我们简单回顾一下第一代,也就是安装在目前上汽集团老一批PHEV车型上的那套混动电驱变速器。第一代混动变速器有两个档位,主打燃油发动机和电动机之间的平稳切换,效果也确实不错。但了解背景技术的朋友就会发现,那是牺牲了部分性能表现而换来的结果。

我们用一个不是很严谨的方式来给大家讲解。燃油发动机有自己的功率曲线,电动机也有自己的一个功率曲线。两个曲线就像两座并排而立的山峰,两个山间中间夹着一个山谷。两个山峰代表各自的功率高点,而山谷则代表两个功率之间过渡时的情况。那么问题来了,在混动模式下,两个动力互相过渡的时候,也就是从一个山峰到另一个山峰,中间肯定是要经过山谷的。两个山峰越高,结合处的山谷就显得越低,那么动力切换的时候冲击感就越强,闯车就会更明显。

办法只有两个,可以用四个字来形容“削峰填谷”,要么把山峰削的和山谷一样平,要么就把山谷填充起来跟山峰一样高。大家第一反应大多都是“填谷”,把短板补上会变得更强。但是朋友们,填谷谈何容易啊,燃油发动机和电机各自有各自的功率曲线,但凡能把“山谷”填平,那还叫啥曲线啊?直接俩梯形多好。

所以,上汽当初在第一代混动变速器上,选择了“削峰”的方法,把燃油发动机和电机的“山峰”都削去一部分,让“山顶”变矮尽量贴近“山谷”。这样做,的确换来了平稳的动力切换,实现了不错的混动行驶感受,但也造成了“浪费”,感觉就像三菱那台爷爷辈的3.0L发动机,还不如别家1.4T发动机的动力表现呢。

随着研发的成熟,技术的进步,“精细化”终于成为第二代技术的主导。共计10挡变速,其中6速给燃油发动机,4速给电动机,相当于在两座山峰之间修了好几座天桥,从一个山峰到另一个山峰无须再下到谷底,而是直接选择就近的天桥即可。

同时,如果使用纯电驱动的模式下,电动机的动力只需通过电驱传动即可将动力传递给主输出轴,都无需惊动给燃油发动机匹配的6挡变速器部分,将“精打细算“进行到底。

这样做的好处,就是在不增加能耗,不替换更大动力源的情况下,保持混动平稳驾驶的同时,将原本“浪费”掉的动力找回来,实现提升动力的同时,做到更经济、更节能、更低耗。

油冷技术下的高功率永磁同步电机

想要在燃油发动机上动手脚,明显提升动力输出是很难的。但在电动机上做改动,效果立竿见影。所以名爵6 PHEV的这套三电系统,第二个最亮眼的部分就是高功率的永磁同步电机。

不论是上汽自己,还是整个新能源车市场,峰值功率85kW是一个非常眼熟的数字。很多纯电动车的峰值功率都只有85kW。如果是日常驾驶,足够用了。但毕竟峰值功率不是实际功率,日常工作打个五折都不止,所以无法和“运动”之类的名词划等号。既然名爵6 PHEV主打“运动牌“,那么动力不够强是不行的。所以,在1.5T燃油发动机无法进一步挖潜力的时候,电动机“放飞了”,上了功率101kW,扭矩230N.m,这个账面数据甚至已经超过了不少同级别的纯电动车。

你要问怎么做到的?两个法宝,一个是扁线发卡绕线,另一个就是油冷系统。

扁线发卡绕线技术其实并不算陌生,有个别品牌也在尝试使用。原理就是将之前电机定子内的铜线由圆形变成发卡一样的扁线,以换取更高的功率密度。

你可以想象一下,在一个盒子里放小木棍。如果小木棍都是圆形的,那么互相之间就有很多无法利用的空隙,并且显得很杂乱无章。如果小木棍都是长方形的,每根之间都能规整的叠摞起来,空隙很少,那么是不是就能放下更多的小木棍?发卡扁线电机的原理就是如此。利用更多的扁线,形成更高的功率密度,同时规整的排列减少电磁扰动。这样就可以在不增加体积的情况下,获得更好的功率输出。

功率大了,发热和散热的问题就接踵而来。绝大多数电机的散热都是在壳体内部做一层走水夹层,冷却液在水泵的压力下,在电机外壳中流通,将热量通过水路导出,并通过散热片散出。虽然这个方法最为常用,而且成本也较低,但问题是电机核心内部的热量无法及时散发,热量需要从核心内部传递到壳体内层,再由夹层中的水带走,效率一般且容易导致电机因过热而限制功率输出。

正因如此,“油冷“进入到研发人员的视野中。不导电、流动性好、不易变质、耐高温、导热性优且成本合理,哪怕将易发热的金属部分直接浸在油中也不影响工作,正是诸如以上原因,名爵6 PHEV混动系统的电机散热系统,就选择了油冷技术。

名爵的油冷并不是大家想象中,把电机内部全泡在油里,而是在定子外做了一个类似兔笼结构的油冷管路,在管路对定子扁线绕组的方向开了一些喷油孔,通过将油液喷洒的方式将热量从电机里导出。这样就解决了电机浸泡在油液中可能会引发的动平衡以及转动阻力。同时也降低了油量,整个油冷系统只需4升冷却油即可。

由于喷洒的时候,油也会通过扁线绕组浸入内部,这样电机内部核心部分的温度也会很容易的被导出。油冷技术下的电机,可以保持4000至5000转的日常转速,哪怕保持长时间的高功率输出,做功产生的热量都可以及时的发散出去,避免因过热而出现的功率限制。

由此我想到,名爵6 PHEV貌似比别的车多了一些控制需求,我们来数一数。液体循环部分有3套独立循环的系统,包括燃油发动机常规的冷却液,电池液冷,控制器液冷;而油的部分也有2套独立循环的系统,包括发动机机油循环,以及电机油冷循环部分。不过6速干式DSG那一小碗量的润滑油,以及刹车油、轴头油这些无需复杂控制的就不计算在内了。不同系统之间的热量传递都是互相配合,互相协调的。

左侧是带红色堵帽的是发动机液冷系统,而右侧这个马达则是电机油冷系统的油泵。两者在这里进行热传导,油冷系统将电机热量传导给水冷循环,再由水冷系统将热量带到散热鳍片散出。

换句话说,电机的油冷系统是独立存在的,与发动机的机油系统丝毫无关,但热量却需要发动机液冷循环系统配合传导出去。并且电机的油冷也是在电脑控制的情况下,决定所需喷油量的大小。由于是散热为目的,而不是润滑,所以喷油量是要被精细计算的。强大的电脑系统,就变成了必选项。

全新智能电控系统

IEM智能能量管理系统联合第二代HCU智能混动中央控制器,组成“最强大脑”,可以动态收集路况信息、雷达信息、导航信息、个人驾驶风格、车辆能量状态等信息,实现多种混动模式智能切换,实现用电和用油的最优化。

可智能识别高速、山路、拥堵、限速、下坡等11大路况,并且根据实时路况智能选择动力系统模式,实现大数据导航能量路径规划及智能电量管理,并通过推荐能耗最优路径、行程收益总结展示等IEM显性交互方式,提升IEM功能使用乐趣,提升驾驭体验,同时最大限度优化整个行程系统效率。

多种工作模式,随心切换。

纯电动模式,满足日常出行需求;并联驱动模式,为整车提供充沛动力;发动机驱动模式,适用电量较低情况;行车充电模式,提升系统整体效率;能量回收模式,回收动能为电池充电;怠速充电模式,充分利用每滴燃油。

总结

回顾名爵6 PHEV使用的第二代混动三电系统,确实比上一代有了长足的进步,将之前“浪费”掉的边角料资源也利用上,做到“精打细算”的同时,进一步提升了动力表现。看过以上分析之后,相信大家也能了解为什么这台车可以在降低能耗的同时,又能展现更好的动力。当全社会都过上“避免浪费”的日子时,这款第三代名爵6 PHEV也可以算是与时俱进了吧。

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