揭秘比亚迪0-100km/h加速4.3s背后的技术

国庆前夕,几乎是在比亚迪宣布其新能源汽车累计销量突破70万的同时,全新一代唐DM双擎四驱版上市了,从而与一年前上市的唐DM三擎四驱版形成了系列产品的组合拳。不仅全面收网了一批插电混动加颜值控的死忠们,还重新掀起一波插电混动的话题。毫无疑问,这是Dragon Face设计理念在产品层面的又一次出彩,更是比亚迪默默耕耘了十余年的插电混动技术的展现。细心的人能够感觉到,以这一代唐DM为起点,比亚迪开始发力搅动着插电混动技术的市场格局。

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早在2005年便启动了插电混动技术的正向研发,这对于当时连变速箱技术还没掌握的比亚迪来说,可谓是空中楼阁,困难重重。尽管如此,“电池大王”的嗅觉依然不同于常规造车者,面对眼前无数的技术壁垒,他们还是扛了下来。要知道,这时距离我国出台新能源汽车政策还有9年的时间。4年之后的2009年,初代DM技术问世,这套以双电机并联架构为主要模式的双模混动技术被搭载到F3 DM车型上,技术成熟度屡遭质疑,但从现在往回看,比亚迪确实勇气可嘉。

在那之后,比亚迪又用了5年时间打造多速DCT并联结构的第二代DM技术,其中唐DM和宋DM可实现5秒内的零百加速、全时电四驱以及综合工况最低油耗不高于2L/100km。自此,“542”成为比亚迪插电混动技术的标杆。当然,技术标杆的短板也是明显的。DM2系统的结构设计导致在堵车时很难为电池补电,一旦没电(非综合工况)就全靠发动机。所以经常被调侃为:有电猛如虎,没电油老虎。

又一个5年之后,以唐DM为代表的第三代DM技术再一次将插电混动的性能表现推至前所未有的高度。相比于第二代,DM3最大的变化是增加了全新的BSG电机架构。BSG电机(Belt Driven Starter Generator)是皮带起动发电机,位于发动机前端,也就是P0的位置。P是根据电机与发动机、变速箱、车轴之间的相对位置进行的6种区分命名,即P0、P1、P2、P3、P4和PS(Power Split,动力分流式),电机距离发动机越远,编号就越大。BSG电机通过皮带连接曲轴,可以直接起动发动机,实现自动启停、能量回收和扭矩辅助等功能。比亚迪第二代DM技术中,只有在P3和P4两个位置设有前驱和后驱电机,而在第三代DM技术中,在P0位置加入了BSG电机,实现了P0+P3+P4结构。这种架构设计已是并联插混流派目前的最高等级了。

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全新一代唐DM采用了一台2.0TI奥托循环汽油发动机,这套动力在涡轮增压、缸内直喷、双可变气门正时、双平衡轴、全铝合金结构等技术的加持下拥有151kW/320N·m这样主流高效的输出参数,同时也通过优化压缩比和分层稀薄燃烧的技术进一步降低油耗。发动机在必要时可通过6速双离合变速箱驱动前轴,实现P0+P3混动模式下的驱动,同时还能对电池组进行充电;而当变速器将汽油发动机的动力断开后,车轮完全由P3与P4电动机进行双擎独立驱动,热效率进一步提高。当车辆选择在P0+P3+P4模式下进行三擎四轮驱动时,能带来441kW的系统最大输出功率,扭矩峰值高达950N·m,零百加速进入4.5秒以内(智联创世版4.3秒)。而同为插电混动版的2019款保时捷卡宴E-Hybrid 2.0T,系统最大输出功率为284kW,扭矩峰值为600 N·m,零百加速为5.6秒。

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在油耗问题上,比亚迪更是穷尽脑力,希望一雪前耻。懂车的人都知道,插电混动的油耗要根据两大指标进行综合评判:一个是在综合工况下实现的最低油耗,目前市面上主流产品基本都在2 L/100km左右,全新一代唐DM最低达到了1.6 L/100km。但在实际工况下,尤其是城市慢行拥堵时,车主要经常面对电池电量过低导致发动机启动接盘的临界状态,而这种缺电状态下的行驶通常被称为B状态,“没电油老虎”的说法也正是针对B状态而言。全新一代唐DM的B状态油耗是7.5L/100km,依然远低于同级别同排量的燃油车型。这得益于第三代DM技术对于前、后电机和软件控制系统的优化升级。同时,25kW的BSG大功率电机所辅助实现的发动机启动过程没有一丝拖泥带水,对控制油耗可谓功不可没。对于一款插电混动车型而言,只有系统考量了综合工况下的最低油耗和B状态油耗,才能体现出其真实的燃油经济性。

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在性能之外,第三代DM技术对于车辆平顺性和NVH两项指标的提升同样值得关注。在滑行时,BSG电机能够将汽油机拉升至任意转速,有效避免了动力系统反拖,从而达到主动控制换挡转速区间的目的,减少冲击,使车辆行驶更加平顺;全新一代唐DM在整车层面进行了NVH的升级优化,车内怠速噪音仅为36.5Db(A),达到了同级较为理想的静谧动力工况。

在全球的插电混动界,比亚迪所采用的并联方式只是其中一个流派,大部分欧洲车企也属于这一派。此外,还有以日产e-Power为代表的串联式混合动力系统;以本田i-MMD、广汽G-MC和上汽Gen 1 EDU为代表的串并联式混合动力系统。值得关注的是,在众多插混流派中,混动大师丰田却独辟蹊径,他们采用基于行星齿轮的“PS”位置双电机动力分流解决方案,开发出的混合动力系统THS(Toyota Hybrid System)已经进入第四代,技术稳定成熟。其最大优点是发动机转速与车速解耦,可控制发动机始终工作在经济的转速区间。

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在日常城市路况下,THS最大化确保了经济性和平顺性。但在高速情况(超过110km/h)下,DM3的电机在驱动和发电时均能保持在高效区间,而THS必须依靠启动发动机来维持车速,并通过行星架为MG1电机减速,以免电机超速损坏,从而变相降低了经济性。在行驶中的能量回收方面,THS发电功率相对低,在B模式下需要输出反向电流给MG1电机,借助发动机制动;而DM3凭借大功率电机,具有两级制动能量回收功能,可通过P3电机和BSG电机充分吸收制动能量。尽管如此,老道的THS在综合经济性上的优势依然难以撼动,追赶者DM3目前也仅达到与其持平:秦Pro DM与插电混动卡罗拉在B状态下测得的油耗均为4.3L/100km。面对插电混动的条条大路,比亚迪的技术优势也许刚好是在努力追平经济性的前提下更好地发挥出车辆的性能。

经过对比观察不难看出,在第三代DM技术加持下,以新一代唐DM为代表的比亚迪插电混动车型在动力性、经济性、平顺性和NVH静谧性上实现了显著的提升,这些都将成为用户购买的判断依据。能够为消费者在同一车型上提供三种驱动方式(燃油、纯电动、插电混动)的产品选择,比亚迪成为少有的“铁人三项”选手。而当下,在70万辆的数字背后,这也许会成为比亚迪为中国新能源汽车夯实的又一条深度发展之路。

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