混合動力跑高速和長途省油嗎車主插電混和油電混更省油
【豐田&比亞迪】哪家的混動汽車油耗更低?相信對電驅技術有一定掌握的話,答案顯然會是比亞迪DM3.0系統;核心技術的區別可以先撇開不談,豐田選擇比亞迪作為戰略合作伙伴(技術背書),誰更先進顯然是沒有爭議的問題。然而基於絕大多數用户仍然不相信中國製造的技術水平,能夠超越由美系車系扶持的日系汽車,那麼就來深度剖析兩大平台的技術差距吧。
在解析豐田雙擎技術之前,首先要了解「2008款-F3DM」,也就是12年前上市銷售的插電混動比亞迪F3。其裝備的所謂“CVT”變速箱與現階段豐田ECVT沒有本質區別,結構特點如下。內燃機串聯發電電機-單速比;驅動電機集成於CVT-單速比;這台機器並不是傳統燃油汽車的“錐輪·鋼帶”的無級變速器,而是集成兩台電動機,依靠內燃機與驅動電機的功率調整,實現各自控制一個前進擋的“準直驅”操作;説白了就是用發動機轉速調速,沒有什麼方式比這種簡單的結構更能剩下【連續不間斷傳輸】了。
12年前比亞迪就已經做出了ECVT,F3DM的平均油耗低至3-5L/100km,這是以增程模式駕駛為主的耗油量標準;所以今天風靡一時的「增程·理想ONE」,其實已經是正八經車企早已淘汰的技術;至於説比亞迪沒有能力做傳統CVT變速箱也是無稽之談,只是這種定位低端的機器沒有必要打造,因為如果要打造入門級混動汽車的話,ECVT就足夠了。但是為什麼還初代DM綠混系統被比亞迪淘汰了呢?其實原因非常簡單,那就是性能嚴重受到限制,F3DM在十餘年前能夠達到10秒級破百已經很不錯,但是比亞迪對速度的追求是有些偏執的,不過也只有偏執狂才能成功。
【ECVT·雙擎系統】與DM綠混沒有區別,同樣為內燃機串聯發電電機,集成驅動電機為主要動力元。不過本田雙擎系統以增程式駕駛為主,油耗標準與F3DM相當;但是豐田則是以(HEV)油電混合模式為主,內燃機與電動機都是主要驅動力。這就決定了豐田雙擎汽車的油耗會略高一些,因其內燃機只有一個速比(前進擋);在驅動車輛中高速駕駛時,一旦電池組容量較低則要以內燃機為主要驅動力。那麼拉昇輸出功率的方式又只有提升轉速,而高轉速必然等於更高的噴油量與噴油頻率,油耗水平是真不如12年前的F3DM,尤其是卡羅拉雷凌的「雙擎E+」比較差,且性能低至12/13秒級破百。(換位思考·似乎沒有任何理由選擇國產汽車12年前淘汰技術的合資同類車)
2020年的插電混動汽車,豐田與比亞迪各自是什麼水平呢?豐田雙擎E+仍為DM綠混標準;比亞迪DM系統升級至3.0代;其實DM3.0系統的技術特點並不難理解,核心是將綠混CVT進行拆分:發電電機移走並改型為BSG發電啓動一體機,與內燃機(燃油系統發動機)集成;功能仍舊包括行駛中發電,保證HEV模式不虧電,而且可以實現增程式駕駛。
變速箱不再集成電機則可以改為傳統機型,比亞迪選擇的是HDCT-6擋濕式雙離合。六個物理前進擋可以在不同車速中,以不同的速比將內燃機的轉速控制在足夠低的範圍內,這是機油的基礎。同時BSG電機與內燃機集成,內燃機與傳統變速箱串聯,這是非常理想的結構;因為P0架構的發電電機,可以直接控制發動機曲軸的轉速;燃油動力汽車換擋頓挫,原因在於換擋過程中曲軸轉速的下降,切入擋位後低轉速能實現的車速低於滑行車速,這就是發動機制動(頓挫)。DM3.0系統用BSG電機穩定了曲軸轉速,所以即使用DCT變速箱也毫無頓挫,至此在油耗與體驗兩方面都超越了綠混系統和ECVT。
獨立佈局的驅動電機必然能讓油耗更低,因為永磁同步電機的能量轉化效率高達95%左右,然而內燃機平均可能只有接近30%。所謂的熱效率有40%甚至更高,這得在熱車狀態下,且為發動機某些較窄的轉速區間內才能達到最佳標準;即使是熱機行駛,但轉速忽高忽低也會讓熱效率平均值變得很低。所以想要節油就得以電動機作為主要驅動力,但是汽車起步和加速時的行駛阻力最大,除非電機有充足的動力儲備,否則仍然需要內燃機輸出較高的功率(消耗較多燃油)。DM3.0最小的驅動電機也有110kw,最高標準為180kw,ECVT的水平如何呢?
參考雷凌卡羅拉的雙擎E+,作為插電混動轎車,ECVT涵蓋發電電機的總功率只有五十多千瓦,去掉髮電電機後還能有什麼性能?結果必然是米勒循環的發動機,需要拉高轉速輸出功率,想要合理控制油耗真的是不現實。但是温和保守的駕駛還可以低一些,測試車輛可以低至6L/100km左右,不過比亞迪DM混動汽車也不是做不到。滿載總質量幾乎2噸的插電混動三擎SUV,以相同保守風格駕駛的最佳成績為5.71L/100km,這是我們實測的結果,於是則可得出這樣的答案。
DM3.0以「ECVT-風格」駕駛油耗可相當或更低;ECVT以「DM3.0-風格」駕駛油耗高?~?且追不上;這就是兩套系統的技術水平差距,其實完全沒有對比的價值;因為誰也不會拿2008年的DM綠混去對比DM3.0,除非太無聊了吧。然而雙擎汽車用户總有這種愛好,只是在對比油耗之前為什麼不思考這樣一個問題:車輛破百12秒的水平,對比4.3秒破百的超跑級SUV,人家後視鏡看你一眼是不是都算吃飽撐的呢?(DM用户追求的是高性能·低油耗是白撿的,ECVT用户除了低油耗以外還有什麼)
豐田與比亞迪都有米勒循環發動機,但是豐田稱之為「阿特金森循環」。其概念是在壓縮衝程中延時關閉氣門,通過上行的活塞將部分混合油氣擠回排氣歧管;以少量的燃油做功,完成標準的膨脹比(轉化動力)的過程。這種設定確實節油,但是動力也會明顯差;因為“擠回”的設定等於減少了混合油氣的奇數,概念等同於降低了發動機的“排量”。所以動力差是必然結果,如果用自然吸氣發動機的話,實際不如直接用小排量發動機,因為都可以降低油耗……豐田裝備的米勒循環發動機正是自吸機型,這到底有什麼意義呢?
參考其1.8L米勒機型,73kw/142N·m的動力儲備,通過氣門壓實關閉降低耗油基數,直接用1.5L發動機不好嗎?排量已經降低了噴油基數了,而且低扭爆發力還不會這麼差哦。所以自吸機型實在沒有必要通過這種技術降低油耗,不過渦輪增壓TURBO動力就不同了;比如比亞迪驍雲1.5T,這台米勒機型雖然也會降低動力基數,但是通過高壓直噴、雙渦流增壓器等技術,以富氧燃燒為基礎大幅提升了扭矩。動力儲備已經達到了136kw/285N·m(1500~3700rpm)的水平,相同的技術更低的排量,實現的是超過其2.5L自吸米勒發動機的水平,豐田還有什麼?
現階段使用的3.0系統是主攻高性能,並且兼顧低油耗的平台;未來的DM4.0系統會用米勒循環發動機,打造並聯式高性能PHEV,同時還有可能提出主攻快銷車(低價格)的REEV米勒增程,這些車可以滿足ECVT用户的需求,不過性能仍舊會更強。