[汽車之家 新能源] 在發(fā)燒友和技術(shù)控眼中,新能源車更像一件藝術(shù)品,,每一個(gè)核心部件都是其精髓所在。聊到純電動(dòng)車,,他們會(huì)問你電池廠商或是電芯的供應(yīng)商,,這可以視作車輛的第二品牌;聊到混合動(dòng)力汽車,,他們會(huì)問你是“P幾”,,這些黑話究竟代表什么意思呢?今天就跟大家科普下混合動(dòng)力汽車不同類型的電機(jī)架構(gòu),。
目前行業(yè)內(nèi)對(duì)于電機(jī)架構(gòu)的應(yīng)用方式各有不同,,對(duì)于不同架構(gòu)下的具體應(yīng)用和解釋也略有不同,,本文的出發(fā)點(diǎn)是梳理p0-p4架構(gòu)的基本原理以及應(yīng)用方式,以及不同組合方案的目的,。
●P0-P4電機(jī)的定義與解析
在混合動(dòng)力汽車中,,按電機(jī)位置的不同可分為P0-P4和Ps架構(gòu),其中P代表電機(jī)位置(Position),,不同位置的電機(jī)扮演著不同的角色,,發(fā)揮的作用與車輛能耗、動(dòng)力性有直接關(guān)系,,到底哪款混合動(dòng)力車型更適合你呢,?
◆P0架構(gòu):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成名早
P0架構(gòu)的電機(jī)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)前端,,其通過皮帶與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸相連,,搭載P0電機(jī)的車型可以做到在等紅綠燈發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)的時(shí)候帶動(dòng)空調(diào)的機(jī)械壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)啟停,、制動(dòng)能量回收發(fā)電,,以及輔助動(dòng)力輸出。
『博世48V MHEV系統(tǒng)』
P0架構(gòu)的技術(shù)和結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,,應(yīng)用也相對(duì)廣泛,,許多司機(jī)朋友上車就關(guān)閉的自動(dòng)啟停系統(tǒng)就是典型的P0架構(gòu),而自動(dòng)啟停的歷史可以追溯到上世紀(jì)70年代,。與配備自動(dòng)啟停功能的車型相比,,P0架構(gòu)采用較大功率的BSG(Belt-driven Starter/Generator;皮帶傳動(dòng)啟動(dòng)/發(fā)電一體化電機(jī))電機(jī),,并配備了一塊容量更大的電池,,能夠勝任帶動(dòng)壓縮機(jī)與輔助發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的工作,。
在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí),,P0電機(jī)能夠單獨(dú)帶動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)工作,減少發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速時(shí)間,;車輛起步或加速時(shí),,P0電機(jī)能夠輔助發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),幫助發(fā)動(dòng)機(jī)快速擺脫低效工作區(qū)間,,節(jié)油的同時(shí)能有效提升駕乘質(zhì)感,。因?yàn)镻0電機(jī)通過串聯(lián)的方式將動(dòng)力傳遞給車輪,所以電機(jī)沒法撇開發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輪,,也就沒有純電行駛模式,。另外,由于P0電機(jī)通過皮帶與曲軸柔性連接,,所以給發(fā)動(dòng)機(jī)加力,、回收動(dòng)能功率的天花板較低,。
『2020款改款馬自達(dá)CX-5 2.5L 自動(dòng)四驅(qū)智尊型』
奧迪SQ7 TDI和馬自達(dá)i-Eloop弱混系統(tǒng)屬于P0架構(gòu),由于P0架構(gòu)傳遞效率較低,、電機(jī)無法直驅(qū)車輪,,在新能源車領(lǐng)域P0電機(jī)通常以輔助的身份出現(xiàn),后文會(huì)有相應(yīng)的解析和案例,。
◆P1架構(gòu):?jiǎn)为?dú)開發(fā)/高度集成
P1架構(gòu)的電機(jī)位于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸后端,,它取代了傳統(tǒng)的飛輪,在繼承飛輪儲(chǔ)存發(fā)動(dòng)機(jī)做功沖程外的能量和慣性的功能外,,P1電機(jī)與P0電機(jī)功能相似,,同樣支持發(fā)動(dòng)機(jī)啟停、制動(dòng)能量回收發(fā)電,、輔助動(dòng)力輸出,。
『本田IMA混動(dòng)系統(tǒng)』
與P0架構(gòu)相比,P1架構(gòu)更加緊湊,,其電機(jī)被整合在發(fā)動(dòng)機(jī)外殼內(nèi),,在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)的體積、機(jī)艙內(nèi)的布局,,因變速箱不同需要有相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案,,所以P1電機(jī)的研發(fā)和制造成本相對(duì)較高。存在即合理,,往往高投入對(duì)應(yīng)高回報(bào),,發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸充當(dāng)了P1電機(jī)的轉(zhuǎn)子,動(dòng)力傳遞效率更高,,節(jié)油效果好,,對(duì)駕駛性能提升也更加明顯。另外,,在下坡路段P1電機(jī)可通過電磁場(chǎng)調(diào)節(jié)施加輔助制動(dòng)力矩,,以此提升安全性。
雖然所處位置不同,,但P0架構(gòu)和P1架構(gòu)同病相連,,只要電機(jī)旋轉(zhuǎn),發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸就必須旋轉(zhuǎn),,這樣電機(jī)沒辦法單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輪,,也就沒有純電行駛模式。在動(dòng)能回收和滑行模式下,,也因?yàn)楸仨殠?dòng)曲軸空轉(zhuǎn)而浪費(fèi)動(dòng)能,,因內(nèi)燃機(jī)隨動(dòng)還徒增了噪音和振動(dòng)。
『奔馳M254發(fā)動(dòng)機(jī)』
『2020款改款奔馳E級(jí)(進(jìn)口)』
日前,,奔馳在海外推出的E350車型采用了代號(hào)為M254的2.0T 4缸發(fā)動(dòng)機(jī),,并在電氣化改造過程中加入了48V輕混技術(shù),,其搭載的ISG電機(jī)最大功率為12kW,峰值扭矩為180N·m,,在車輪起步,、加速時(shí)緩解了渦輪遲滯的表現(xiàn)。這套系統(tǒng)是典型的P1架構(gòu),,官方將電動(dòng)機(jī)命名為“ FAME”(模塊化發(fā)動(dòng)機(jī)),,有外媒猜測(cè)這套電動(dòng)機(jī)將會(huì)在其他PHEV車型上出現(xiàn)。
◆P2架構(gòu):模塊化設(shè)計(jì)/節(jié)油性強(qiáng),,應(yīng)用廣泛
P2架構(gòu)的電機(jī)位于發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱之間,,因?yàn)椴槐叵馪1電機(jī)一樣整合在發(fā)動(dòng)機(jī)外殼中,所以布置的形式可以更靈活,。該架構(gòu)可在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱之間配備1-2個(gè)離合器,,具體可分為三種布局方式:①電機(jī)布置在離合器前的單離合結(jié)構(gòu),電機(jī)起到助力,、駐車發(fā)電和啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的作用,,與P1架構(gòu)相似;②電機(jī)布置在離合器后的單離合結(jié)構(gòu),,電機(jī)可實(shí)現(xiàn)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛,,制動(dòng)能量回收發(fā)電以及助力;③電機(jī)布置在雙離合結(jié)構(gòu)中間,,電機(jī)即可單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛,,還可啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)或進(jìn)行駐車發(fā)電。
P2架構(gòu)的兼容性比較強(qiáng),,能與所有變速箱匹配(包括手動(dòng)變速箱),,是目前混合動(dòng)力車型應(yīng)用較為廣泛的架構(gòu),許多零部件供應(yīng)商都有成熟的解決方案,。以博格華納的P2電機(jī)模塊為例,,它集成雙質(zhì)量飛輪和發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器,可斷開離合器,、電機(jī)直驅(qū)車輛,,它可在不改變發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱的情況下將內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力車輛轉(zhuǎn)換成混合動(dòng)力車型,這意味著車企能夠以更少的投資,、更短的時(shí)間以及更大的靈活性來擴(kuò)展車輛的動(dòng)力組合,豐富混合動(dòng)力車型的產(chǎn)品線,。
『奧迪A3 e-tron動(dòng)力系統(tǒng)』
『2017款?yuàn)W迪A3新能源(進(jìn)口)Sportback e-tron舒適型』
奧迪A3 e-tron是采用P2架構(gòu)的代表車型,,該車搭載1.4T發(fā)動(dòng)機(jī),同時(shí)搭載了一臺(tái)最大功率75kW的永磁同步電機(jī),。該車動(dòng)力電池容量為8.8kWh,,NEDC工況下純電續(xù)航里程為50km,。
◆P3架構(gòu):動(dòng)力傳遞高效,占用空間大
P3架構(gòu)的電機(jī)位于變速箱輸出端,,其純電驅(qū)動(dòng)和動(dòng)能回收的效率高,,急加速的效果非常直接。功能方面,,P3電機(jī)可實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收,、純電驅(qū)動(dòng)車輛。因?yàn)殡姍C(jī)無法與變速箱或發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行整合,,需要占用額外的體積,,所以P3架構(gòu)比較適合后驅(qū)車,有充足的空間予以布置,。
與P0,、P1和P2架構(gòu)相比,P3架構(gòu)的動(dòng)力傳遞路徑不經(jīng)過變速箱,,純電驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)能量回收的效率更高,,同時(shí)還降低變速箱的工作時(shí)長(zhǎng),有助于延長(zhǎng)其使用壽命,。但問題同樣明顯,,P3電機(jī)沒法實(shí)現(xiàn)駐車充電,在戶外露營(yíng)等使用場(chǎng)景缺點(diǎn)就暴露無遺了,。
代表車型為比亞迪秦(參數(shù)|詢價(jià))PHEV車型,,該車是以P3電機(jī)為核心的并聯(lián)混動(dòng),在配合原先的大容量電池設(shè)定,,既滿足中國(guó)對(duì)于PHEV車型50km的純電續(xù)航能力,,又能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)性能疊加起來,實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的動(dòng)力輸出,。
好評(píng)理由:
差評(píng)理由: