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吉利PHEV技术号称P2.5到底有啥不同?优缺点分析

发布时间:2019年8月31日点击数:31

身边有不少这样的购车者,因为车牌而被动的选择了PHEV车型,又因为特殊的体验,逐渐接受和认可了插电混动车。说到插电混动车,可能深圳很多朋友自然地会想到比亚迪的一些车型,其中代表的唐DM因为其加速性能优异而让人印象深刻。又因为比亚迪有IT行业的背景,大家潜意识中会认为比亚迪在三电系统方面实力较强。这种观点并没有错,但也不算全面,因为在这领域,同样有一些品牌对于技术有着长时间深入的研究,同样有高品质的产品活跃在市场中,今天我们给大家简单介绍一下吉利品牌的插电混动产品和技术路线。

其实吉利品牌对于混动系统的研究开始的非常早,因为吉利从最早成立之初就以学习丰田为目标,可能有些朋友还记得牛头标之争,而在2005年丰田恰好把第二代普锐斯进入中国,吉利在当时造车水平还不成熟的情况,就开始对于混合动力的研发,2006年推出利用超级电容储能的技术,当然并未成功。随后他们又想直接吸收丰田的THS系统,与湖南科力远公司合资推出了CHS系统,这套系统与丰田的技术有些类似,不过采用的双行星齿轮结构,帝豪PHEV正是采用的这种方式。

再后来就是吉利收购沃尔沃之后,在1.5T发动机与7速双离合的基础上开发出了所谓的P2.5结构的混动系统,这套系统的核心点就是将电机与双离合变速器的偶数轴耦合在一起,巧妙的利用双离合自身携带的离合器控制电机的介入时机,从而避免了复杂的机械结构所带来的体积与重量的增加。今天我们从技术的角度来分析一下这套系统的优缺点。

什么是P2.5结构?

在混动领域,根据电机的位置不同,为了便于大家理解,分为P0、P1、P2、P3、P4几种大类,其中P0是指电机位于发动机皮带上取代传统启动机,也称为BSG电机。而P1电机直接与发动机的曲轴相连,启动发动机无需经过皮带。P2电机位于发动机与变速器之间,由离合器来控制发动机动力的断开与结合,电机位于离合器之后。P3电机位于变速器之后。P4是指电机驱动后桥。当然,还有PS动力分流式,类似丰田行星尺寸结构。

我们会发现,上述的分类中并不包含所谓的P2.5,那么这种类型是什么结构?这种电机布局离不开重要的伙伴就是双离合变速器。其实大家从上图的电机位置中不难看出,电机与发动机的配合必须要有离合器来控制,而双离合变速器天生就自带这个机构,巧妙的利用它不就可以节省出材料?

于是吉利的策略就是将电机与双离合中的偶数轴进行耦合,从图中可以看到,电机输出轴外接一个齿轮与偶数轴的输入端尺寸啮合,就巧妙的将电机融入到了双离合变速器结构当中。因为这个电机位置大致位于上述定义的P2与P3之间,因此被称为P2.5结构。

工作原理:

如上结构图,C1和C2分别是奇数轴和偶数轴对应的离合器,单个时间单元内,发动机动力只能选择C1或C2中的一个耦合。

纯电驱动(对应EV模式):C1和C2同时断开,电动机通过偶数轴,经过变速器的2/4/6档变速后驱动汽车。从这里可以看到,电机的动力传递是经过变速器的挡位调整,也就是可以对扭矩进行放大或者缩小,对于减轻电动机的负荷、降低电耗很有帮助,同时,也保证了纯电驱动下车速容易提升到较高水平,吉利使用的电机只有较小的60kW,却能单独驱动车辆时速达到120km/h,如果没有变速器挡位的调整是难以想象的。

混合驱动(HEV模式):当C1结合而C2断开时,发动机驱动奇数轴,电动机驱动偶数轴,双离合变速器在末端动力的合成,两个动力同时驱动车轮。如果C2结合C1断开,发动机和电机同时驱动偶数轴,再经过挡位的选择,驱动车轮。在这里可以看到运行的状态有些复杂,双离合变速器的两根轴的工作状态调整是非常频繁的,需要高精度的电控指挥。

发动机驱动(HEV模式或SAVE模式):在电量不足的情况下,系统将切换到发动机为主的状态,C1和C2就是普通双离合变速器的工作状态,动力全部来自发动机,而此时电动机则充当发电机的角色为电池充电。这种状态既可以是怠速时候,也可以在车辆行进中。另外,在车速较高时,电量达到某个设定的SOC值的时候,系统认为不需要再继续充电了,可以对电机解耦,此时驱动力由发动机承担且不分流充电,减小发动机负荷,获得更高的燃油效率。

优缺点分析:

经过上面的结构与工作原理分析,我们不难分析出吉利P2.5混动结构的优缺点:

优点:

1、 结构简化、材料简化、重量减轻、控制简单

上述几个点很容易理解,相比于其他的混动模式整套系统还要增加额外的离合器以及控制模块,这样的结构可以说达到了简单、省料、减重、易控等多个汽车工程方面的整体优化方案,对于消费者而言,好处就是能耗低、维护成本低。

2、 电机与离合器挡位配合,减小负荷,纯电车速较高

相比上汽的EDU系统增加的额外的电机两档变速器,这套系统电机可以用的挡位达到3个挡位,降低了电机的负荷,就是对电池系统的保护,同时纯电驱动轻松达到高速。

3、整套系统效率高,节油效果明显

混动系统的核心部件,7速双离合的传输效率高达96.8%,为整个系统带来43.5%的节油率。在电量充足且高速行驶时,电机可以解耦停止工作,比起丰田的混动模式在高速时更省油,因为后者电机不能解耦处于一直转动状态。

4、 发动机与变速器稳定可靠 双离合偶数轴优化

吉利的这台1.5T三缸发动机是与沃尔沃联合开发的,运用了很多目前最先进的内燃机技术,输出功率达到132kW,最大扭矩265Nm/1500-4000rpm,比起上汽和比亚迪的1.5T发动机在功率和扭矩上有明显优势。而这套双离合的偶数轴因为电机参与驱动,轴承和离合器片的磨损会加剧、主轴的负荷强度也会增加,而吉利在研发阶段就充分考虑到了机械结构要求,对相关部件进行了优化。

5、 降低充电倍率 对电池的保护更周全

由于电机的功率较小,因此放电倍率不会很高,一般我们认为锂电池的放电倍率C低于6会更加合理。以博瑞GE PHEV为例,它的电池容量为11.3kWh,电机为60kW,全功率工作时电池的放电倍率C=60/11.3=5.3,小于6,是比较安全的,会延长电池的使用寿命。

缺点:

1、 电机功率较小,加速没有那么刺激

相比于比亚迪的120kW(扭矩280Nm)电机或荣威的85kW(扭矩255Nm)电机,这套系统的电机功率60 kW(扭矩160Nm)从数字上看劣势就比较明显,系统对于0-100km/h加速性能的效果没有比亚迪四点几秒那么强悍,不过由于发动机在后段的补充,它加速能力与荣威的旗鼓相当,都是在7-8秒这个范围。

2、 启动发动机可能会有顿挫

由于这套系统只有一个集成在离合器的电机,并没有专门的BSG电机,因此在行进中电机转动后需要离合器结合后才能带动发动机启动,发动机启动成功再开始输出动力,这个衔接过程叫滑磨启动,有可能会造成一定的顿挫感,尤其是相比BSG电机那种平顺的启动而言,可能略显突兀。

粗略的了解完吉利的P2.5混动技术后,我们再看看看目前有哪些车型装载了这套系统。目前可选的车辆包括嘉际PHEV、星越PHEV、博瑞GE PHEV、缤越PHEV和帝豪GL PHEV,装配的车型比较全面,根据电池容量的大小有纯电续航56公里和80公里两种版本(不同车型略有出入)。

侃哥点评:

插电混动车虽然都叫PHEV,但是我们会发现背后的技术大相径庭,带来消费者的感受也不尽相同。相比之下,吉利的技术路线属于实用派,在简单的结构和原理下最大限度的实现了效率的提升。无论使用者是否经常充电,这套系统都能保持较为高效的运行状态,带来较低的能耗表现。

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