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主题:【原创】秦的混动路线猜想 -- 积吉

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家园 【原创】秦的混动路线猜想

比亚迪的秦还没有上市,信息透露十分有限,所以对它的混动技术路线只能猜想了。

首先要说明燃油发动机很低效,目前一般只有百分之十几的效率。世界各大汽车公司都投入大量人力物力提高发动机的效率,但越来越难。据说能提高0.5%效率就是一个很大的提高。还有发动机在理想状况下可以看成“恒定功率输出”。但在低转速时的输出功率较低(也就是效率低)。一般来说1500转以上才是高效转速(可以在网上看一下发动机的动力曲线图就知道了)。

所以,用高效的电动机(95%的效率)取代燃油发动机是个好主意,于是就有电动车。但续航,充电,以及价格都是问题(当然有人说用燃料电池, 但目前技术不成熟而且贵)。所以就有现在的所谓混动汽车。

这个混动汽车也有很多种类,我们这里就把它分成不插电混动和插电混动两种。

不插电混动汽车的代表是丰田的prius,基本技术思想是:发动机保证工作在1500转以上,所以没有怠速一说,车子低速时由电动机代替驱动。电池的充电由发动机负责(可以想象成发动机带动空调工作,这可以用发动机的富余动力完成)还有就是回收制动能源。不插电混动汽车的技术难点在怎样把电动机,发动机和驱动轴连接起来。Prius用了经典的行星变速器,就是有两个输入轴(发动机和电动机的)和一个输出轴,里面的齿轮组搞得像太阳系似的:行星围绕太阳转,月亮围绕地球转。

插电混动车顾名思义就是可以通过外界电源给电池充电,当然电池越大汽车的头百公里耗油量就越低。秦的电池据说有10度版的和13度版的。

先说一下比亚迪第一代插电混动车(16度)F3DM。由于当时没有变速箱技术而且发达机技术也不行,F3DM的发动机和传动轴之间是一个减速齿轮(就相当于汽车变速箱的第五档)。所以为保证发动机工作在1500转以上,车速只有在60公里时速时发动机才能介入驱动。发动机是用的1.0升的三缸非涡轮的发动机,这导致发动机经常工作在4000转以上,噪音巨大。

秦与F3DM最大区别是增加了双离合变速箱,变两个小电动机为一个大功率电动机,还有就是发动机改成1.5升涡轮增压发动机。有了双离合变速箱意味着发动机可以在任何车速下介入驱动,当然本着发动机高效运转的原则,低速时一般由电动机工作,只是在运动模式下才发生发动机介入车子的启动,比如要跑出5.9秒的百米速度时用得上。大功率电动机意味着不要发动机启动 电动机就可以让车子达到150公里的时速。1.5升涡轮增压发动机意味着转速不要那么高了,噪音不会那么大了。

具体来讲,秦有4种工作模式:纯电模式,经济模式,混动模式和运动模式,一个比一个耗油。

纯电模式:有充足的电能,就让电动机驱动车子跑个50公里,发动机不工作,不耗油。当电量消耗到15%时自动转成经济模式。

经济模式:就是计算机综合考虑残存电量多少 还有车速的高低,以最佳最经济的方案控制电动机和发动机的工作。具体的说就是,电量高于20%时由电动机单独工作的,当电量低于20%时 要考虑到车速来决定发动机的介入,当然发动机一旦工作就必须在1500转以上。

混动模式:发动机可以在电量高于20%时介入驱动,以保证车子的加速性能和高负载能力。这里,发动机还是应该保证工作在1500转以上。

运动模式:就是不顾一切的让发动机和电动机同时工作,以达到最好的加速性能。秦的最高功率大达到300匹喔。

目前我最想知道的是电动机是通过减速齿轮和驱动轴直接连接,还是先和双离合变速箱连接?要知道电动机并不是理想的恒扭矩输出,最佳功率也和速度有关,所以高速马达是有优势的,秦的马达最高速度是12000转每分钟(据说比亚迪20000rpm的马达已经量产)。所以连接变速箱可以让电动机工作在最佳的高速状态。希望秦上市以后可以解开这个谜。

通宝推:老老狐狸,北纬42度,如有神助,本嘉明,胡一刀,
家园 密云400米秦战列国成绩出来了

一下是引用的相关报道,成绩不错,如果你有兴趣可以参看有关参赛车的身价,相信有不少参赛车经过改装的,当然秦的驾驶员是专业选手。秦的基本价格就是20万, 去掉补贴15,16万能拿到。

总共34场比赛,32位场外报名,弃权5位,实际参赛27位,现场报名7位。金银橙蓝白黑六辆秦出战,胜19场,输15场。秦全场最好成绩是13"79,是在对阵宝马X5跑出的;次好成绩是14"13,是在对阵第二辆沃尔沃XC60跑出的;最低成绩是15"44,是在对阵西亚特Leon跑出的。现场报名的另一辆保时捷911女车主提前刹车,结果惜败于秦,算是意外。

以下是胜者成绩排名(后面成绩是秦)

1、日产GTR 11"43V14"67

2、宝马X5M 12"67V13"79

3、大切诺基SRT8 12"70V14"91

4、沃尔沃S60 T6 13"07V14"67

5、福特野马GT500 13"10V14"49

6、保时捷911 13"23V14"20

7、宝马135i 13"34V14"33

8、奥迪TTS 13"42V14"39

9、大众CC3.6V6 13"47V14"57

10、大众高尔夫R 13"73V14"73

11、宝马328i 14"01V14"72

12、宝马M3 14"26V14"66

13、高尔夫R(现场报名) 14"45V14"47

14、西亚特Leon 15"43V15"44(秦跑出了全场最低成绩15"44,意外失手)

15、宝马328i(现场报名) 比秦快0.02秒,具体成绩不详。

以下是输者成绩排名(后面成绩是秦)

君威2.4L 18"74V14"47

标致508 17"08V14"48

斯巴鲁森林人 17"05V

丰田GT86 15"98V14"71

速腾GLI 15"01V

英菲尼迪G35 14"99V14"51

沃尔沃XC60T6 14"86V14"66

福特ST 14"66V14"63

奔驰C级 14"58V14"37

高尔夫GTI 14"49V14"45

迈腾2.0T 14"42V14"36

君威GS V14"38

沃尔沃XC60(第二辆) V14"13

斯柯达明锐、君威GS 本田思域1.8、沃尔沃XC60(第二辆)以及现场报名车型福特野马3.6、保时捷911(第二辆)、沃尔沃旅行版、斯巴鲁森林人(第二辆)成绩不详。

家园 首次听说

"燃油发动机很低效,目前一般只有百分之十几的效率"

首次听说,哪里来的数据呢?

家园 差不多

由最初的化学能,到汽车行进的机械效率,最后也就百分之十几。

卡诺循环效率就不高,由于汽车不可能永远工作在最佳状态,再加上机械传递损失的部分。

家园 有可靠的依据吗?

如题

家园 可以搜一下TTW(Tank To Whee从热能到轮子)

http://wenku.baidu.com/view/e66cb08bd4d8d15abe234e7c.html

家园 汽油内燃机的最高效率肯定超过30%

一般估算在30~40%之间,但综合工况就低得多。

怠速时候的能量利用除了给电瓶充点电,维持车载电子设备的工作,其余基本浪费,效率低于10%;

低速行驶的时候,马达转速很低,缸内温度也不高,这时候效率也不高,应该在20%一下;

在低速转高速的时候,喷油一定大于燃烧, 燃烧都来不及才会推动活塞加快转动,所以这时候的效率也比较低,推测效率低于30%

高速转低速的时候,缸内的油都太多,效率同上;

刹车的时候就不要说了,效率为0

真正的高效率只存在于一个工况:发动机转速足够高但还没有高到燃烧不充分的那个点,基本上就是引擎负荷曲线上扭矩最大的那个点,这时候的效率应该在33~35%, 不同的厂家有不同。

综上所述,发动机的综合工况效率应该在10~15%之间。

家园 普锐斯的发动机最高效率37%

不过这发动机用了不少节油技术,但就算是普通车应该也能到30%吧

机械传动效率也很高,尤其是发动机和轮子转速一样的时候,能把90%以上的功率传到轮子上去,比电传动强不少(一般只能做到70%)

但主要的问题是,发动机大部分时间不能把最高效率发挥出来

家园 prius是丰田车。

不插电混动汽车的代表是本田的prius

家园 谢谢,已经修改
家园 有消息说 秦的电机用固定减速比的齿轮来连接驱动轴

考虑到最高车速185km/h,轮胎是17寸胎,还有12000rpm的电机最高转速,减速比大约是7.78。

通过减速齿轮和驱动轴直接连接的还有本田的混动车,技术关键是需要用耦合器来控制发动机和电机的速度配比。

家园 低了

从汽油的热能到转化成机械能,这个能量转换效率一般在30%以上,这个你可以搜一下。现在采用电子喷油或直喷的发动机,转换效率更高。

低了
家园 30%是发动机的效率

传递到轮子上,还会损失很多的。

家园 齿轮传动功率损失很小的

电机同样也要经过齿轮传动动力才能到轮子

家园 综合来说发动机效率也就是百分之十几

这个可以从热效率计算得出。

当然,就发动机的效率来说是可以达到30%,如果是涡轮增压,就要超过30%。但这是在最佳运行状况得出的。

实际上,发动机在低温低转速时,其效率非常低(具体可以参看发动机的动力输出曲线),prius所以节能就是用电动机取代发动机在低温低速时的运行。

所以,综合起来,发动机百分之十几的效率是说的过去的。

如果算传输效率,电动机的传动效率可以高于发动机。这是因为发动机必须通过变速箱,这个有固定的能量损失比。而电动机可以直接安装在车轮旁边,甚至轮毂内,通过一个固定减速比的齿轮连接传动轴,这样传动能耗就很小了。

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