4000字50張圖看懂「奇瑞鯤鵬DHT混動系統」
奇瑞鯤鵬DHT混動系統的結構
作為『奇瑞4.0時代』戰略下的四大模塊之一,「奇瑞鯤鵬DHT混動系統」對奇瑞汽車而言意義重大,所以,我們先要把這套混動系統的結構和原理淺析一下。
首先用一句話來總結「奇瑞鯤鵬DHT混動系統」便是:一套采用了「雙離合器變速器」經典結構(將「擋位」簡化為三擋)并將「P2電機」和「P2.5電機」深度整合的混動變速系統。
綜合官方已經發布的圖片來看,其核心組件——「DHT」,其內部結構連接邏輯大致如下:
「發動機」與「P2電機」同軸連接,并可通過「離合器」斷開;
「P2.5電機」為平行布置,通過「減速齒輪」傳導動力;
「電機控制器」被集成在動力總成上方;
采用「電子泵」和「機械泵」為整個系統提供壓力和潤滑。
由于官方給到的資料比較少,我們找到了奇瑞汽車在該方面所申請的一份專利(專利號:CN110667366A),以這份專利和官方已經發布的爆炸圖為依據,將「奇瑞鯤鵬DHT混動系統」進行了重新繪制。
除了從爆炸圖中得到連接邏輯,專利還明確了三個「擋位」的「變速齒輪」位置以及3組「離合器」控制的邏輯:
「離合器C1」控制「發動機」是否介入整個動力系統;
「離合器C2」可控制動力是否通過1和3擋的「變速齒輪」;
「離合器C3」則主要控制動力是否通過2擋的「變速齒輪」。
此外,整套「變速器」通過「同步器」進行換擋,這與傳統的「雙離合變速器」在結構和原理上基本相同。當然啦,看到這里,大家一定是一臉懵,不用怕,我會在接下來的工作原理中,在不同的模式下將每個組件的工況都解釋清楚。
奇瑞鯤鵬DHT混動系統的工作原理
根據奇瑞汽車將「奇瑞鯤鵬DHT混動系統」的工作方式總結為『3檔9模11速』,即3個可調的物理「擋位」、9種工作模式和11種速比搭配。
為了保持本系列對于工作模式的統一描述,我將官方的9種驅動模式11種速比搭配歸納成6種工作模式,分別是純電模式、并聯模式、串聯模式、發動機直驅模式、駐車發電模式和動能回收模式,而上面的動圖則簡要地展示了「奇瑞鯤鵬DHT混動系統」可實現的24種動力傳遞路徑。接下來我們就一個一個的模式來分析。
純電模式:3種純電驅動方式
由于「奇瑞鯤鵬DHT混動系統」由兩個可以用于驅動的「電機」組成,故此,其純電模式被分為了「P2電機純電驅動模式」、「P2.5電機純電驅動模式」和「雙電機純電驅動模式」。
「P2電機純電驅動模式」:在動力要求較低的低速巡航時,僅需要依靠「P2電機」(圖中的「1號電機」)進行驅動,故此,「離合器C1」解耦,「發動機」不參與工作。此外,可以通過「離合器C2」和「離合器C3」的耦合控制,進行1、2、3擋的切換,以配合相應的動力需求;
「P2.5電機純電驅動模式」:當動力需求增大時,便由功率稍大的「P2.5電機」(圖中的「2號電機」)通過第二條「輸入軸」輸出動力,此時仍可進行1、3擋的變速;
「雙電機純電驅動模式」:當動力需求進一步增大時,兩個「電機」并聯工作,而通過兩組「離合器」的搭配,實現1擋、3擋、1+2擋和2+3擋的4種組合。
3種純電驅動模式適應低速加速、高速巡航、頻繁啟停等多種工況,滿足經濟性和舒適性的綜合需求。此外「雙電機純電驅動模式」下,理論最大功率也能超120kW(55kW+70kW),同樣能帶來不錯的動力效果。
并聯模式:2種并聯驅動模式
與純電模式的邏輯類似,并聯模式同樣擁有「P2電機」參與的「單電機并聯驅動模式」以及兩個「電機」同時參與工作的「雙電機并聯驅動模式」。不同的是,考慮到傳輸功率效率,沒有單一的「P2.5電機」參與的并聯組合。
「單電機并聯驅動模式」:既然是并聯,那么「發動機」必然要參與到動力的輸出,故此,「離合器C1」耦合,「P2電機」與「發動機」在第一根「輸出軸」便共同做功。此時,「離合器C2」和「離合器C3」進行1、2、3擋的變速調節;
「雙電機并聯驅動模式」:當需要急加速時,動力需求達到最高,此時所有能輸出動力的組件全部輸出功率,并通過3個「離合器」調整速比,可實現1擋、3擋、1+2擋和2+3擋的功率傳輸組合,將動力性能全部發揮。
幾乎所有混動系統的并聯模式都是為了將動力發揮到最大,「奇瑞鯤鵬DHT混動系統」也不例外。通過3組「離合器」的配合,實現了更多的動力傳輸組合。
串聯模式:2擋可調驅動
與其他DHT的串聯模式邏輯相同,「發動機」帶動一個「電機」(P2電機)進行發電,而另一個「電機」(P2.5電機)驅動汽車。從功率的傳遞路徑來看:
「發動機」通過「離合器C1」帶動「P2電機」;
「P2電機」為「電池」充電;
「電池」放電為用來驅動的「P2.5電機」供電。
發動機直驅模式:3擋可調驅動
「奇瑞鯤鵬DHT混動系統」的發動機直驅模式與其他的DHT邏輯略有不同,主要用于「電驅系統」出現故障的情況,比如「電池」嚴重虧電,或是「電機」故障導致的無法電驅的情況。
由于撇開了「電驅系統」,該工作的邏輯就與傳統燃油車相同,只是一般燃油車用的是6速或7速的「雙離合變速器」,而該「DHT」就只有3個擋位了,燃油經濟性大大下降。所以,「奇瑞鯤鵬DHT混動系統」的發動機直驅模式作為故障備用模式,應該不會經常被用到。
駐車發電模式:只為發電而生
與「比亞迪DM-i混動系統」的駐車發電模式類似,「離合器C1」耦合,「發動機」帶動「P2電機」為「電池」充電。
目前我尚未試駕過搭載「奇瑞鯤鵬DHT混動系統」的車型,不知道是不是和比亞迪的標定或使用邏輯相同,比如:需要掛P擋后才能使用;油門開合程度決定充電功率;還有我最關心的,是否可以不用腳踩油門,就可以設置充電功率,自動充電。(是否說出了比亞迪車主的心聲,評論區刷一波『腳抽筋』)
動能回收模式:2擋回收
可以看做是「P2.5電機純電驅動模式」的逆向功率流動,當車輛滑行或制動時,通過「P2.5電機」回收整套傳動總成的動能,并為「電池」充電。
「奇瑞鯤鵬DHT混動系統」的動能回收模式還是比較有趣的,在排除了那些傳動效率低、傳動路徑長的不利方案后,最后仍然保留了1擋和3擋兩個動能回收的方案,做到了利用不同速比的「變速齒輪」進行動能回收。
如果上面的動圖讓你眼花繚亂,那也可以通過以上的表格清晰地了解「奇瑞鯤鵬DHT混動系統」的『3擋9模11速』。當然啦,以上對「奇瑞鯤鵬DHT混動系統」的結構與工作原理的解析僅是個人的一些理解,僅供參考,歡迎大家評論區點撥。
奇瑞鯤鵬DHT混動系統的特點
從「奇瑞鯤鵬DHT混動系統」結構上來說,我們可以看到一些傳統「雙離合變速器」的影子,而兩個「電機」的布局是否讓大家回想起類似的結構。
比如「P2電機」即可驅動,亦可發電的定位,又讓我回想起德味十足的「P2電機架構」。
又比如在「雙離合變速器」中加入「P2.5電機」,讓我想起了用于驅動2擋、4擋、6擋和倒車擋的「P2.5電機架構」。
然而,「奇瑞鯤鵬DHT混動系統」將「雙離合」技術與「P2電機架構」和「P2.5電機架構」相結合,并不是點開了一條討巧、輕松的技術樹,僅從整套「DHT」的組件數量上就能看出(1個「發動機」、2個「電機」、2套「電機控制器」和2組「離合器」等),其控制邏輯相對比較復雜,同時還要兼顧「DHT」的體積和重量優化,除此之外,制造成本也相對比較高一些。顯然,奇瑞汽車在選擇混動技術時,再次體現了其『工科直男』的特性——死磕技術。我只能說是『意料之外,情理之中』。
對于消費者而言,并不用在乎一套混動系統的技術難度,而是更注重駕乘體驗,相信「奇瑞鯤鵬DHT混動系統」的『3擋9模11速』能發揮出其技術優勢,目前已經量產車型已經上市,接下來就交給時間吧。
首發車型:瑞虎8 PLUS鯤鵬e+
目前搭載「奇瑞鯤鵬DHT混動系統」的上市車型是「瑞虎8 PLUS鯤鵬e+」,根據奇瑞汽車的官方資料來看:
「瑞虎8 PLUS鯤鵬e+」兩驅版本的動力總成由一枚「1.5T混動專用發動機」與「鯤鵬DHT」組成。「發動機」輸出功率為115kW,系統最大輸出功率240kW,最大輸出扭矩則為565N·m,0-100km/h加速時間為7秒,NEDC純電續航100km。
2022年1月中旬奇瑞汽車公布了「瑞虎8 PLUS鯤鵬e+」兩驅兩個版本的售價分別為15.18萬和16.58萬元(補貼后)。而后續還有增加了「P4電機」的四驅版本,其系統最大輸出功率可達341kW,四驅車型的0-100km/h加速時間為4.9秒。
最后
大家可以看到無論「奇瑞鯤鵬DHT混動系統」、「長城檸檬混動DHT系統」還是「雷神智擎Hi·X混動系統」都開始采用多擋位的DHT結構(雖然技術存在區別),其基本邏輯都是為了提升整套動力總成的效率,而「奇瑞鯤鵬DHT混動系統」則是一類經典的多擋位DHT結構。所以,希望大家保存上圖(肝了2周),以便以后查找。
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