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图解丨关于混动汽车的架构内幕,都在这里

图片来自“亿欧网”

作者丨王新宇

编辑丨殷勤

设计丨付洪远

就现阶段纯电车型的产品力来说,是无法满意现有破费者的整个出行需求,然则期间的成长匆匆进了“出行革命”的一定。在这样的一个光阴节点中,就必要一个承载过渡感化的车型存在,那混动车型的呈现就肩负起这个过渡的感化。

现阶段简单意义上讲,所谓混动车型无非便是由燃油发念头和电念头组成混杂动力的汽车。 然则,发念头和电机之间组合问题上却是充溢着“黑幕”,以是本日便为大年夜家揭开混动系统背后的故事!

混动系统的“P0-P4架构”是什么?

说完了背景常识,下面我们结合详细车型,完备地给大年夜家先容下人们常说的P0-P4混动架构都是什么环境。这些常识不仅有利于让你在同伙交流中得到“汽车专家”的称号,更有助于你擦亮双眼,选择得当自己需求的混动车型。

简单来说,“P0-P4”只是混动车型上电机相对付发念头和变速箱不合结构位置的简称。此中“P”所代表的便是电机,而“0-4”则代表电机所处的不合位置。

混动系统的最强帮助:P0架构

P0架构电机的位置在发念头的皮带端,它的又名也叫BSG电机。布局上看,它是位于发念头皮带真个启动发电一体式电机,经由过程皮带与发念头曲轴相连接。这种连接也被称为“软连接”。

( 混动系统P0架构 )

P0架构电机相较于传统的启动电机拥有更大年夜的功率。比如,今朝比亚迪车型上所搭载的P0电机功率在25kW,长城P8上则为15kW。其最大年夜的感化有两个,一个是可以直接节制发念头的启动转速。在车辆行驶历程中,P0架构电机可以直接将发念头转速“推”到更经济的相宜区间,再焚烧启动。这不仅可以提升发念头的事情效率,还能有效增添发念头参与时整套混动系统的平顺性。

P0架构的另一个上风,则是系统拥有更高的发电效率。由于与发念头皮带审察连接,只要发念头在运转,P0架构电机便可以持续发电并储存到电池中。当然,斟酌到发念头“烧油发电”的转换效率,该电机并非不停处于发电状态,混动系统会根据发念头实时工况进行判断,在发念头处于高效区间时启动发电。

从利用上来看,P0架构被广泛利用在MHEV车型上,这也便是大年夜家常见的48V混动系统。从效果上看,它可以显着提升整套混动系统的事情效率并低落油耗。此外,因为电机部署位置并不繁杂,是以今朝主流车型车型都邑加入P0架构电机,最有代表性的便是吉利博瑞GE的MHEV版。

此外,P0架构并非零丁呈现在MHEV车型上。例如,宝马X1便根据P0电机加入了SAVE模式,从而改良城际间通勤的效率。尤其当车辆在高速路上时,发念头本身处于高效工况,P0电机可以不停为电池充电。之后,这些电量可以用在城市中的纯电行驶,实现整车综合效率的最大年夜化。

混动系统中的“非主流”:P1架构

P1架构电机也被称作为ISG电机,位置在P0之后。P1架构电机的设计可以说是所有混动架构中最“非主流”的一个。它的电机并不自力存在,而是连接到发念头本体。电机的定子直接与发念头结合,而转子则直接设计在曲轴上,这种连接要领也被称为“硬连接”。

( 混动系统P1架构 )

P1架构的上风在于,电机是可以直接供给动力,布局上也更为紧凑,动力的通报效率也会强于P0架构。但它的缺陷也十分显着:为满意其部署要领,全部发念头必要从新设计。这种流程的事情量基础等同于从新研发一套动力系统。不仅设计繁杂资源高昂,后期维修保养也更麻烦。

此外,P1架构的电灵便力输出是经过曲轴通报到变速箱再到车轮,通报效率会高于P0架构,但相较于其他部署形式依旧属于低效率种别。同时,由于切近发念头,以是P1架构电机一定会受到发念头温度的影响。以是,这个架构今朝市道市面上基础上很少利用。此前也仅有老款本田CR-Z和本田Insight。

混动系统届的“主流”:P2架构

P2架构的电机位于发念头和变速箱之间,动力直接经由过程变速箱输出到轮上。这种架构的最大年夜布局特征在于电机前后均有离合器存在。经由过程两个离合器的协作,车辆可实现纯电、纯油和混动三种事情模式。

(混动系统P2架构)

相对照前两种架构,P2架构的电机可以拥有更高的通报效率。同时,因为电机位于变速箱输入端,动力可以充分使用变速箱中的各档位齿比,从而实现更高的纯电车速。此外,P2架构电机成熟度更高,且不用对发念头和变速箱本体进行从新设计,能够有效低落资源。

然则,P2架构也拥有着显着的劣势。由于P2架构中电机位于发念头和变速箱之间,以是对付横置发念头结构的车型来说尺寸太大年夜了,必要更高的系统集成度。同样,P2架构的电机也注定会受到发念头变速箱事情温度的影响。

此外,采纳P2架构车型在由纯电切换到混动模式时,变速箱一真个离合器会先堵截动力连接,同时发念头一真个离合器会完成结合。此时P2架构的电时机将发念头推到相宜转速再启动,终极再连接变速箱一端离合器。这也就意味着,模式切换的历程中车辆会呈现动力中断的环境呢,这就要求车企具备全部系统的调节能力。

今朝,以大年夜众为主的合资品牌PHEV车型多以P2架构来实现混动技巧。由于P2架构对轴向空间要求较高,以是实际利用车型多以中型车和大年夜中型车为主。为此,采埃孚就曾专为P2架构推出专属的9AT变速箱。

混动系统的中国“网红”:P2.5架构

作为中国特色,P2.5架构更多呈现在自立品牌车型上。缘故原由很简单,大年夜家的车多以紧凑级车为主,发念头舱及轴向空间无法容纳P2架构。以是大年夜家另辟途径,直接将电机设计到变速箱上。这种规划的集大年夜成者,就是吉利。

( 混动系统P2.5架构 )

吉利的P2.5架构是将电机设计在双离合变速箱上,将电机的输出端直接接入变速箱偶数轴。也便是说,吉利混动车的电灵便力也是经过变速箱通报到车轮。电机可以充分使用变速箱偶数轴,也便是为什么吉利60kW电机可以实现120km/h的速率巡航。而发念头的动力则更多经过奇数轴通报。

P2.5架构最大年夜的上风在于研起事度低,系统尺寸小,可以充分满意了现阶段自立品牌的需求。但因为电机本身功率较低,车辆动力体现成为了劣势。别的,由于吉利P2.5架构的整套混动系统取消了传统的启动电机,系统只能拿经由过程P2.5架构的动力电机来启动发念头,是以车辆硬件布局导致每一次启动,发念头都要颠末变速箱齿轮,这也无形傍边就增添了离合器的磨损次数。

同时,车辆在由纯电模式切换到混动模式时必要同样的流程,这也意味着效率低落的同时还会增添抑扬的感想熏染。

混动电机的上位者:P3架构

P3架构的电机位置位于变速箱的输出轴,更靠近车轮。是以某种意义上讲,P3架构电机的位置并不接入燃油发念头动力系统,更像是位于变速箱“后面”的一套自力电驱动系统。从整体角度看,系统采纳并联式混动架构。

( 混动系统P3架构 )

因为P3架构自力于燃油动力系统且更接近车轮,以是电机必要搭配固定齿比减速器。这意味着搭载P3架构的混动系统在动力体现上更靠近于电动车,动力相应更为及时。同时,更靠近电动车的设置设置设备摆设摆设形式也意味着P3架构拥有更高的动能收受吸见效率。

然则因为必要自力搭配减速器,这意味着系统将盘踞更多空间。同时,P3架构的电机可以直接将动力通报到车轮,所所以无法直接启动发念头,且驱动历程中是无法兼顾动力输出和反向充电。以是,P3架构都必要组合P0架构来提升整套系统的事情效率。

比亚迪第二代DM系统便是采纳了零丁的P3架构。而在实际用车历程中,第二代DM系统的真实反馈却是“有电没电两台车”。是以在第三代DM系统,比亚迪则加入了P0架构,进而有效低落了第二代DM系统的劣势。

“独霸一方”的混动电机:P4架构

相较于P3架构,P4架构应该用“自主”来形容。相对照前四种“依赖”发念头和变速箱的规划,P4架构的电机位置完全“重新努力别辟门户”,放到了后轴上。此中的电机,仅用于后轴的动力输出。我们常能看到“电四驱”便是由位于后轴的电机实现的。

( 混动系统P4架构 )

P4架构最大年夜好处在于整体架构与动力总成无硬性连接的同时,还实现四驱功能且避免了传动轴和差速器带来的效率丧掉和额外车重。 然则,P4架构的电机使得全部车辆后悬架布局必要从新设计。设计师一方面要斟酌到电机及减速器的结构,另一方面也必要斟酌到电灵便力输出时后悬架布局的抗扭性,开拓的难度以及实现的资源都异常高。

必要明确的是,P4架构基础上没有零丁存在的,现阶段更多因此P0+P4或者P2+P4的组合形式呈现。例如宝马X1 PHEV便是由P0+P4组合的布局实现的混动形式,这代表这款车在纯电模式下将是会拥有后驱车的动态体现。

着末

如今,文章所说的P0-P4架构,更多是在PHEV车型上呈现。当然,这并不料味只有PHEV车型才会搭载,早期的HEV车型也有类似的混动架构。只不过从整体效率优化的斟酌来看,PHEV车型更得当P0-P4的混动形式。

同样斟酌到综合效率最大年夜化,未来的PHEV车型会越来越多的采纳P0+Px的组合形式, 在提升效率的同时也能进一步满意破费者对混动车型的机能需求。

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