weyInternal Combustion Engine &
Parts
图1经济模式动力传递路线0引言
为缓解能源供应紧张状况,保护生态环境,新能源汽车应运而生。目前纯电动汽车已然成为新能源汽车发展的主要趋势,但由于纯电动汽车的续航里程、电池充电速度等问题,目前还不能够完全取代传统燃油车。油电混合动力汽车作为一种折中的方案,成为电动车技术发展的重要前提,也在当前的汽车行业发展中占据着十分重要的位置。[1]比亚迪作为新能源汽车领域的领先者,坚持深化核
心技术研发,推出了王朝和e 系列的双系列产品。[2]
其中第三代唐双模版采用了全面升级的第三代DM 技术。[3]该款混合动力汽车搭配了比亚迪自主研发的2.0L 涡轮增压发动机,通过双离合6档变速箱将发动机与一个110kW 的永磁同步电机并联,并采用一个180kW 的后电机实现全时四驱。
小轿车折旧年限1唐的动力传递路线1.1经济模式(纯电动驱动)
当动力电池电量充足且功率需求较小时,车辆采用经济模式。此时,发动机熄火,动力电池组向前、后电机供电,车辆为电动四驱,动力传递路线如图1所示。此模式下续航里程可达到100公里。
1.2运动模式自动挡手动档
当车辆需要较强动力时,前电机控制模块控制发动机和前电机以理想比例输出动力,共同驱动前车轮,后电机驱动后车轮,此时可以输出950牛米的最大扭矩,动力传递路线见图2。1.3驻车充电模式
车辆在怠速状态且动力电池组的电量低于一定值时,
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—作者简介:王博(1990-),女,内蒙古通辽人,初级职称,硕士研
究生,辽宁装备制造职业技术学院,研究方向为新能源混合动力。
比亚迪DM3与丰田THS 混动系统对比
王博
(辽宁装备制造职业技术学院,沈阳110061)
摘要:电动车已经成为新能源汽车发展的主要趋势,但由于电池等核心技术尚未取得关键性突破,纯电动车完全取代传统燃油车
还需很长时间。此时,混合动力汽车应运而生,并成为当下研究热点。比亚迪作为中国新能源领域的佼佼者,自主研发了秦、唐等系列油电混合动力汽车。本文通过分析唐的动力传递路线,对比THS 系统与比亚迪DM3系统的优缺点。
关键词:混合动力;动力传递;模式
促进了混合气的自燃,提高了反应速率,同时反应速率的加快,缸内混合气燃烧量变多,缸内压力和缸内温度的峰值也随之增加。但是缸内压力过高不仅会对发动机造成损伤,还会使刚内燃燃烧恶化,效率降低,所以选择合适的压强对于HCCI 发动机也很重要。
3结论
①随着压缩比的提高,发动机着火时刻、反应速率均会随之提高,压强峰值、缸内温度峰值明显增大。
②随着初始压强的提高,缸内温度和缸压皆增大,燃烧速率加快,着火点提前。这是因为压强小幅度增大,使缸内均质混合气达到自燃条件变得更加容易,快速的正常燃烧增大了燃烧效率,导致缸温缸压峰值增大。
参考文献:[1]黄豪中,苏万华.一个新的用于HCCI 发动机燃烧研究的正庚烷化学反应动力学简化模型[J].内燃机学报,2005(01):42-51.
[2]石磊,崔毅,邓康耀.柴油燃料HCCI 燃烧的稳定性研究[J].内燃机学报,2005(03):244-249.
[3]潘江如,张春化,鲁亚云.进气温度对甲醇HCCI 发动机燃烧特性和排放的影响[J].河北工业大学学报,2014,43(04):53-57.
[4]俎琳琳,侯玉春,吕兴才,等.正庚烷HCCI 燃烧过程的数值模拟及试验研究[J].内燃机工程,2006,27(6):15-20.
[5]Golovitchev V I,Atarashiya K,Tanaka K,et al.Towards universal EDC -based combustion model for compression ignited engine simulations[J].Sae Technical Papers,
2003.
图2运动模式动力传递路线
图3驻车充电模式动力传递
路线
前电机由电动机转为发电机,此时发动机启动,带动前电
机为动力电池组充电,动力传递路线如图3所示。
1.4行车发电模式
车辆行驶过程中且动力电池组电量低于一定值时,发动机启动,此时前电机转换成发电机,发动机驱动前轮的同时带动前电机为电池组充电,后电机驱动后轮。动力传递路线如图4所示。
1.5再生制动
车辆刹车或减速时,发动机不工作,前、后电机由电动机变为发电机,车轮反拖电机为动力电池组充电。动力传递路线如图5所示。
2THS 系统与DM3系统的特点
丰田的THS 系统是通过行星排将发动机和两个电机的动力耦合,并完成动力分配。动力需求较低时,车辆处于纯电驱动模式;正常行驶时,发动机驱动车辆行驶并带动发电机发电;加速等工况下,发电
机直接向电动机供电,加大动力输出;制动和减速时,电动机进行能量回收。THS 系统通过合理分配发动机和电动机的动力输出实现了各种工况下车辆都能平顺而有力的行驶。[4]
比亚迪DM 系统通过变速箱将前电机与发动机并联,后电机直接驱动后车轮的方式进行动力共同输出。因为后电机与变速箱不直接连接,导致变速箱不能完成统一的动力分配。因此,在某些工况下,前后引擎可能会出现相互冲击的现象,导致车辆的平顺性下降。第3代DM 系统在升级电机控制模块软件的同时,用一个带传动的电机取代了启动电机,大大改善了车辆的平顺性,同时该电机还能够通过发动机给前、后两个电机充电。
DM3系统的优点很明显,由于采用了发动机和两个电机驱动的三擎四驱模式,实现了全时电动四驱,动力非常强劲。缺点就是该系统装配了3个电机,大大提高了成本。另外,发动机为后电机提供动力时,首先将动能转化为前电机的电能,前电机将电能传递给动力电池组,电池组再将电能传递给后电机,后电机最后将电能转化为动能对外输出。这个过程中存在多次能量转换和传递,造成能量损失,降低了发动机效率。
丰田的THS 系统在发动机工作状态下,始终有一个电机处于充电模式,达到能量回收的目的。同时,由于发动机和电动机通过行星排进行耦合,可以优化动力分配,实现了发动机和电动机以最优形式输出动力,保证了车辆的平顺性。
3结语油耗最低的微型车
丰田的THS 系统可以根据车辆行驶状态,最优地使用2种动力源,从而达到降低燃油消耗,发挥车辆的最大动力的目的。[5]比亚迪的DM 系统通过用后电机单独驱动后车轮,实现了全时四驱,并且省去了传统的传动轴,为动力电池组提供了更大的空间,提高了纯电驱动模式的续航里程。并且发动机和前、后电机能够在高负荷状态下共同作为引擎对外输出,动力十分强大。但由于后电机没有直接与变速箱相连,导致启动等工况下,前、后引擎形成动力冲击,造成车辆平顺性差的情况。虽然比亚迪通过加装BSG 电机和优化软件等方式调配动力输出,但这个问题还是没有得到根本解决。另外,行车发电模式下,发动机的动能经过多次能量传递和转换,造成了大量能量损失。
参考文献院
[1]陈鸿才,吕媛.新能源汽车的应用现状及发展前景分析[J].中国新通信,2019,21(14):231.
[2]姚兰.比亚迪:四方面战略部署打造强大中国车[J].汽车纵横,2019(05):32-33.
[3]朱龄.新一代比亚迪唐的“一大步”能否成为新能源汽车向前的“一小步”?[J].汽车纵横,2018(07):68-69.
[4]HY.Hybrid 正当时———丰田新一代油电Hybrid 系统THS 域[J].当代汽车,2008(01):90-91.
[5]高惠民.丰田普锐斯电机及驱动控制系统解析[J].汽车维修与保养,2007(05):28-31.
图4行车发电模式动力传递
路线
哈雷摩托图5再生制动动力传递
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