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混动百科 万字长文解读「比亚迪DM混动系统」

2024-07-05 02:10:43
1来源:必一运动官网

  从2003年落下第一颗棋子,到2021年的大局已定,比亚迪已经完成了阶段性的战略目标,这就像已经完结的漫威宇宙第一阶段,口碑和票房做到了双赢。今天就让我们好好来聊聊比亚迪的这套「DM混动系统」(Dual Mode即双模技术,也是比亚迪插电式混合动力技术平台)。

  早在2003年比亚迪就开始投入人力物力研发「插电式混动系统」,5年之后便推出了「第一代DM混动系统」,并且搭载「比亚迪F3DM」上(2008年12月15日正式上市)。而「比亚迪F3DM」的历史意义在于:

  1. 将「插电式混动系统」正式带入了混动汽车的主流市场:相比此前提到的长城和吉利,比亚迪基本的混动技术基本没有离开过「插电式混动系统」的概念,所以,至少在这项技术决策上,没有绕太多的弯路;

  2. 将一种新双电机架构的技术理念量产化:这句话比较难理解,所以我们就来看看「第一代DM混动系统」的技术特点。

  「第一代DM混动系统」的设计理念主要以节能为技术导向,通过双电机与单速减速器的结构搭配1.0升自吸三缸发动机,实现了纯电、增程、混动(包括直驱)、三种驱动方式。「第一代DM混动系统」的结构属于经典的「P1P3电机架构」:

  · 并联模式:「发动机」启动且「离合器」耦合,此时「发电机」和「驱动电机」同时做功,共同驱动车辆;

  · 巡航发电模式:「发动机」启动,「发电机」发电给「电池」充电,「离合器」结合驱动车辆,而此时「驱动电机」不做功。

  「第一代DM混动系统」的「发动机」最大功率为50kW,「发电机」峰值功率为25kW,「驱动电机」峰值功率为50kW。整套系统相互匹配,实现了纯电百公里电耗16kWh/100km,综合工况油耗2.7L/100km的成绩。有趣的是,「第一代DM混动系统」虽然为插电式混动系统,但却和纯电汽车一样,配有快充接口,可以在10分钟内充电50%。

  1.传动平稳性差:由于「输出轴」和「主减速器」之间采用链传动,成本高,易磨损,传动平稳性差,有额外的振动和噪声;

  2.动力上限低:而且受限于当时的成本,配备的两个「电机」和「发动机」的功率小(电量充足时,最大总功率在80kW左右),百公里加速时间10.5s,动力弱。此外,由于「驱动电机」直连「输出轴」,最高车速受「电机」最高转速限制;

  但我们不得不否认「第一代DM混动系统」的历史意义,这套早于「本田i-MMD混动系统」(2012年上市)的混动架构,不仅影响到整个比亚迪的未来,也是整个混动汽车行业的里程碑,而且,「第一代DM混动系统」的技术理念,至今仍在发光发热,在此后「比亚迪DM-i混动系统」中,我们会来详解。

  「第一代DM混动系统」的主要理念是节能,但在动力性上,实在让很多消费者无法接受。所以,2013年发布的「第二代DM混动系统」则走上了另一个理念——性能趋向。

  既然理念变了,那么整个架构也顺其自然地进行了调整:在运用「电机」的策略上,由原来的「P1P3电机架构」改成了「P3P4电机架构」的组合,而整套混动系统是『P3电机+P4电机+发动机』的组合,至此比亚迪『三擎四驱』的动力总成诞生了。

  · 串联模式(增程模式):「发动机」通过「变速箱」的发电档驱动「P3电机」发电,「P4电机」驱动车辆,多于电量储存到「电池」中。不过,若是从前桥的动力总成组成来看,「第二代DM混动系统」是没有「串联模式」的,此外,要进入「串联模式」还必须要满足几项比较苛刻的条件:

  · 并联模式:也就是「发动机」和前后两个「电机」同时工作,在这种模式下,实现了适时四驱的效果,但又可以被细分出两种状态:

  · 行驶发电:「发动机」通过「变速器」驱动「前轮」并带动「P3电机」发电,而「P4电机」根据工况调整输出功率。此时,从前桥的动力总成来看,就是一种『发动机直驱』的模式;

  · 行驶不发电:「发动机」通过「变速器」驱动「前轮」,但不发电,「P3电机」、「P4电机」根据工况调整输出功率,只为保证动力最强;

  「第二代DM混动系统」首次搭载的车型是「比亚迪秦DM」(2014款),该车的动力系统由1.5Ti缸内直喷发动机(最大功率113kW)、6速干式「双离合变速器」(DT35)和「P3电机」(峰值功率110kW)构成,三者配合做到了百公里加速5.9秒。

  此后,比亚迪对「第二代DM混动系统」进行了改进,在动力上继续加码,并将这套系统搭载在「比亚迪唐DM」(2015款)上,其主要的变化是:

  2.「变速器」由『干』变『湿』:6速干式「双离合变速器」换6速湿式「双离合变速器」,动力中断感进一步减弱,且对「发动机」高效工作区域调节能力增强;

  而经过加码的这套『三擎四驱』混动系统能输出近400kW的功率,综合扭矩可达到800N·m,实现了SUV百公里加速4.9秒。为了直观地让消费者知道「比亚迪唐DM」(2015款)可以跑进5秒,所以,比亚迪将『4.9s』直接打在了的汽车的尾标上。

  可对「第二代DM混动系统」而言,最致命的一句吐槽无非是『有电一条龙,没电毛毛虫』,这句吐槽背后其实蕴含几点原因:

  1.馈电较弱:此前也提到了,若从前桥的混动动力总成来看,「第二代DM混动系统」是没有「串联模式」的,也就是说,缺失了「P1电机」(由于结构体积问题)或「P0电机」,没有一个持续馈电的「发电机」,所以,无法长期维持电量。电量无法维持,没电了就要用油,这也导致了整体混动系统的燃油经济性下降;

  2.「P3电机」在部分工况效率较低:由于「P3电机」位于「变速器」的「输出轴」,不接受「变速器」调速,只通过固定的「减速齿轮」调速,故此,在高转速工况时,效率较低,提供给「车轮」的扭矩也会急剧减小;此外,在低车速时,「P3电机」处于低转速运行,又无法为「电池」大功率充电。

  不过「第二代DM混动系统」从技术理念上同样拥有着里程碑的意义,成就了比亚迪的『542战略』(5代表百公里加速5秒以内,4代表全时电四驱,2代表百公里油耗2升以内),并将混动技术从纯省油的传统逻辑中脱离了出来,就如本系列一直提醒大家的一样『省油并非混动汽车技术的全部』。此外,「第二代DM混动系统」也为「比亚迪DM-p混动系统」奠定了坚实的基础。

  时间来到2018年,搭载「第三代DM混动系统」的「比亚迪唐DM」焕新而来。从混动系统的架构上来看,「第三代DM混动系统」继承了「第二代DM混动系统」的大部分特点,不过也带来一项比较大的改进。

  那就是在「发动机」前段的P0位置加入了「BSG电机」(P0电机),这枚最大功率为25kW的「BSG电机」主要起到了几个作用:

  1. 馈电功能:通过实现小功率范围内的「串联」,弥补「第二代DM混动系统」馈电能力弱的缺点;

  2. 启动「发动机」:在「发动机」启动时,「BSG电机」介入,提前提高「发动机」转速,避免「发动机」在燃烧不充分、震动大的低转速区域点火,实现「发动机」快速平稳地启停;

  3. 调节「发动机」转速:在升降挡过程中,「BSG电机」可以调整「发动机」达到指定的转速,从而改善行驶中换挡平顺性。

  除了加入了「P0电机」,「第三代DM混动系统」也配备了更为强劲的「P4电机」由上一代的最大功率110kW/250N·m提升至180kW/380N·m,故此,百公里加速也由原来的4.9秒提升至4.3秒(「比亚迪唐DM」为4.5秒)。

  「第三代DM混动系统」的另一大升级则是「电控系统」通过对「电机」、「电控」等设备的整合,最终实现了『高压3合1』技术和『驱动3合1』技术,在大幅提高性能的同时,减轻了重量,减小了体积。此外,除了有超大杯的『三擎四驱』,比亚迪还丰富了「第三代DM混动系统」的搭配,推出了『双擎四驱』(P0电机+P4电机)和『双擎前驱』(P0电机+P3电机)等组合,并搭载在「比亚迪宋MAX DM」等车型上。

  时间来到2020年6月,比亚迪发布了DM混动系统的双平台战略,即「DM-p」和「DM-i」。

  · 『p』表示『powerful』,继承了第二代和第三代「DM混动系统」追求动力和极速的结构设计理念,满足追求速度的消费者;

  · 『i』表示『intelligent』,继承了第一代「DM混动系统」追求节能和高效的结构设计理念,满足追求用车经济性的消费者。

  其中,「比亚迪DM-i混动系统」与第一代的变化较大,我们后文展。

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