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钜浪混动的黑科技
2022年05月07日 18:09 来源: 车主之家 编辑:金华 打印 手机阅读

       最近几个月,每一次油价上涨的消息,都牵动着每一位车主的神经。甚至车主们还开起了“92加满,负债满满;95加满,倾家荡产;98加满,三代还款”的玩笑,尽管最近油价又略微下调,但消费者还是直呼加不起,可见油价对于用车成本的影响着实不小。

       当然,隔壁的电动车也未能幸免。由于全球原材料价格暴涨,新能源车的电池制造成本居然在短短的三个月内提高了近一半,无力承担的车企只能把成本转嫁到消费者身上。强势如特斯拉,在10天内竟然涨价三次,最高涨幅达3万元,其他车企也纷纷宣布在近期涨价。

       这时,混动车型就因其综合用车成本较低的优势,进入了大家的视野。而其中入局最早、技术也同样先进的丰田,就成了省油的代表。像采用混动系统的卡罗拉,工信部油耗仅为4.0L/100km,而落地价格却仅需15万元,也因其省油省心的特点收获了不少消费者的喜爱。而借着混动技术发展的风口,广汽传祺也加入了这场“节油战”的争夺。4月26日,广汽传祺正式发布混动技术品牌——钜浪混动。

       早在2009年,广汽传祺就正式启动了首款混合动力车型的开发工作。和其他品牌不一样的是,广汽传祺采用了“双轨并行”的产品策略,是国内唯一一个拥有两个技术路线DHT系统的车企。

       一套是正向自研的GMC双电机串并联混动系统,经过多次迭代,技术愈加全能,具有高品质、低油耗、强动力、更安静、超平顺五大核心优势,且扩展性强,涵盖油电混动、插电混动甚至氢动力系统。

       另一套是消化吸收并突破创新的广汽2.0TM发动机匹配丰田THS功率分流混动系统,兼顾低油耗和强动力。搭载THS混动系统的全新第二代GS8双擎系列,零百加速6.9秒,箱油能跑2022多公里(极限测试 I 气温10-25℃ I 胎压2.8bar),订单持续攀升,第一季度稳居20万级中国混动SUV销量冠军。

       目前自研GMC混动系统已发展至第二代。那么,这套GMC 2.0混动系统表现到底怎么样?话不多说,跟随汽车时间的视角,一起来看看它的技术到底有多强。

       1、混动省油的关键:高热效率发动机

       在过去的一百年间,发动机的技术得到了突飞猛进式的提升。最早需要靠堆二三十升排量才能达成的动力,如今的2.0T发动机就能轻松做到。至于我们日常使用的家用车,动力也越来越强,但油耗却越来越低。这离不开对发动机热效率的压榨:从最早只有可怜的10%,到如今主流发动机都能超过30%、甚至接近40%。热效率越高,同样数量的汽油就能转化为更多的能量,也就能带来更强的动力和更好的燃油经济性。

       而广汽传祺GMC 2.0混动系统的2.0ATK发动机,最擅长的点正是热效率。在车主实际使用工况下,这台发动机的热效率高达42.1%——什么概念?丰田M20A-FXS混动发动机,最高热效率41%;本田LFB11混动发动机,最高热效率40.6%;大众EA888汽油发动机,最高热效率38%。这也就是说,广汽传祺的这台2.0ATK发动机已经超越了一线合资车企的效率水平,跻身全球一线。

       而这台2.0ATK发动机能够实现如此高的热效率,本质上有两个原因——“开源”和“节流”。

       就比如它采用的阿特金森循环和高达15.6的超高机械压缩比,高于丰田的14.0和比亚迪的15.5,它能够通过使膨胀比大于压缩比的方式,来减少泵气损失。此外,这台发动机也把不少以往的机械部件改为了电气化的附件,就比如皮带轮系就取消了轴封结构,用内藏式的减震皮带轮来减少附件损失;水泵也从机械的换成了电子的,目的就是减少摩擦,进一步降低油耗。甚至还用上了可变机油泵技术,来降低25%的机油流量,从而降低机油给发动机活塞带来的摩擦阻力。另外,这台2.0ATK发动机的冲程缸径比很长,达到了1.29,而目前主流的发动机往往在1.1左右。如此长的冲程能够保证单次做功的扭矩足够充沛,从而侧面提高发动机的热效率。

       另外,开源也是提高发动机热效率必不可少的一部分。这台2.0ATK发动机也能通过协同优化燃油喷射等,用更均匀的缸内燃烧过程压榨出每一滴燃油内所蕴含的能量,排放也会因完全燃烧而得到改善。而350bar的高压直喷系统更是像我们日常用的喷雾一样,它能够让汽油雾化更加充分,一方面降低缸内温度,改善缸内流动组织,抑制爆震;另一方面,也能提高燃烧热效率水平,提升动力性。最后的最后,这台2.0ATK发动机还在三元催化器后部布置了废气再循环系统,能够把燃烧后的废气再次和新鲜空气混合,送进缸内参与燃烧,把其中一小部分尚未燃烧完全的油气再次送回缸内。

       在一系列的优化下,这才有了这台2.0ATK发动机技惊四座的42.1%高热效率表现,也带来了极佳的节油性能。

       2、混动系统的核心:电池电机

       我们知道,即使是高热效率的混动发动机,发动机的最高效率区间也往往是中低转速、中高负载的状态(不严谨地举例:在5挡1800转的时候油门直接踩一半)。而发动机在低速状态下属于有劲儿使不出,会非常费油;高转速状态下的运转阻力又会很大,同样费油。因而混动系统中的电机和电池,正是为了弥补发动机的低效区间而生的。电机的输出有着和发动机截然相反的特性,能很好地补充发动机在怠速和高转速条件下效率极低的缺点,又能发挥发动机持续输出动力的优势。电池的作用则像一个水库,在平时把发动机高效发出来的电量、以及刹车时回收的电量储存起来,在发动机处于低效区间的时候释放出来,从而达到“削峰填谷”的目的。

       这时,水库的水释放的时机对不对、释放的速度快不快,水库存水的能力强不强,就决定了混动系统的整体效率是不是足够高,而广汽传祺GMC 2.0混动系统在这方面的表现真可以用无与伦比来形容。在时速较低的拥堵状态或停车状态、即车辆的功率请求很低的时候,它会使用电机来驱动,通过关闭发动机来达到节油的目的。即使是启动空调,也会优先采用电池供电,而非发动机带动空调系统进行运转。只有在电量极度不足的时候,发动机才会启动,维持在尽可能高的热效率区间来给电池充电。

       而在急加速工况下,发动机也不会把转速拉到最高(此时的热效率会急剧恶化,不足最高热效率的一半),而是在中高转速的高效区间运转,剩余的动力缺口由电机来补充。此时电池能供给电机的最大功率为70kW,配合发动机,能够提供非常迅捷的加速体验。至于日常驾驶过程中,既可以使用发动机直接驱动车辆,这样车辆的综合效率会达到峰值,额外的驱动功率也可以经由电机回收给电池;又可以根据车速和功率请求智能选择串联增程或并联混动,在不损失动力性能的前提下尽可能地节约燃油。此外在日常行驶过程中如果需要刹车,广汽传祺GMC 2.0混动系统会把前段的减速度转化为电池的电量,由电机进行回收。

       而且由于电池和电机的介入,发动机的工作时间得以大大缩短,这也让整车的NVH表现有了极大的改善。

       3、发动机的绝佳帮手:“变速箱”

       对于普通的燃油车来说,变速箱最大的作用就是通过传动比的改变,把发动机的动力以“增加”或“减少”的方式传递到车轮端,从而在发动机的热效率和车辆的加速/极速性能之间取得完美的平衡。这是因为发动机作为内燃机,它的输出扭矩/功率和燃料消耗效率都会随着发动机转速和车辆的负载变化而随之变化、就好比一元二次方程,x和y都是不定量,那等式的右边肯定也是一个不定量。因此需要变速箱来尽可能让发动机维持在一个我们想要的定量上,或高功率输出,或高热效率省油。这也是为什么在燃油车上加速要降挡,巡航要升挡的原因。

       但对于各式各样的混动车型来说,却因为电机的加入,有着各式各样的布局形式。而这对于变速箱来说,又有着不同的要求。这要是展开来讲又是一个巨大的话题,三天三夜也讲不完。像丰田THS和通用voltec的功率分流型、本田i-MMD和比亚迪DM-i的单挡串并联型、以及长城柠檬DHT和奇瑞鲲鹏DHT的多挡串并联型和“燃油车魔改”的纯并联型,又有所不同。但殊途同归,无论是燃油车的变速箱、还是混动车型的变速箱,它们都有一个共同的目的:就是在保障发动机最基础的性能需求的前提之下,尽可能让发动机在“最舒服”、也就是效率最高的点上运行。只不过各家因为发动机的性能不同、电机参与程度和参与时机不同,所以也会选用最适合自家的变速箱形式。

       刚才我们也提到了,广汽传祺GMC 2.0混动系统的2.0ATK发动机拥有着业内极高的热效率,这也给了变速箱足够广泛的发挥空间。因此广汽传祺最终从接近20万种构型中选择了两挡串并联构型的混动专用变速箱,形成了P1电机+2AT+P3电机的混动系统布局。GMC混动系统拥有超过400项的核心专利和740多项延伸专利,打破了国际汽车巨头的专利壁垒。而在这一布局的帮助下,广汽传祺GMC 2.0混动系统既能做成HEV和PHEV,也能在必要的情况下做成增程式。

       技术层面,广汽传祺GMC 2.0混动系统采用了类似于AT的行星齿轮组+离合器作为变速箱的换挡机构,因此能够提供2个“挡位”。在混动系统耦合的多样性上,其能够比丰田THS更多的驱动模式,而相比于单挡位的本田i-MMD和比亚迪DM-i,由于“2挡”的加入,发动机可以采用2种输出模式,能够更大程度放大高热效率发动机的节油效果。无论是单独用电机驱动车辆、或单独发动机驱动车辆、还是发动机和电机共同驱动车辆,能够实现在功率和效率之间的最优控制,也就兼顾了日常使用的所有场景。从数据来看,GMC 2.0第二代机电耦合系统在WLTC工况下的热效利用率能够≥95.5%,保证了整车低油耗,已经是全球领先水平。

       4、能不能称为国内最强?

       通过此次解析,我们不难发现广汽传祺GMC 2.0混动系统的确拥有着同级罕有的强悍实力。

       作为对比,丰田卡罗拉双擎和本田享域锐·混动的油耗均为4.0L/100km,比亚迪秦PLUS DM-i的油耗为3.8L/100km,别克微蓝6的油耗为4.6L/100km。这也从数据上说明了无论是发动机热效率、混动系统构型还是系统综合效率,广汽传祺GMC 2.0混动系统都处于行业中的顶尖水平。而这套系统也会在年内上市,将会率先搭载在影酷、影豹等新款车型上,助推广汽传祺成为爆款车型。

       可以说,2022年正是广汽传祺准备大展宏图的开元之年。在行业变革和“碳达峰、碳中和”的大背景之下,广汽传祺正在乘着混动发展的东风,助力国家“双碳”目标落地。可以预见到的是,未来十年的新格局,广汽传祺必将留下浓墨重彩的一笔。

       (文章转载自:汽车时间)

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