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混合动力的架构区分
在介绍不同品牌的混动系统之前,我们还是先和大家讲讲混合动力的架构区分。按照 SAE 标准,混合动力的架构用 P +数字表示。P 是英文单词 Position,指电机所处位置。共分为 P0、P1、P2、P3、P4 等五种。由于不同品牌可能会有多个电机,所以这些布局也会存在组合,比如 P0+P3、P0+P4、P0+P3+P4 等等。
P0:电机通过皮带连接发动机,P0 电机又称 BSG (Belt driven Starter Generator),属于微混(Micro Hybrid)。
P1:电机位于发动机和离合器之间,属于轻混(Mild Hybrid)。
P2:电机位于离合器和变速器输入轴之间,属于强混(Full Hybrid)。
P3:电机与变速器输出轴连接,属于强混(Full Hybrid)。
P4:电机位于另一个轴,比如对于发动机在前轴的车辆,电机位于后轴,属于强混(Full Hybrid)。
对于插电混动的车型,除了要搞清楚结构原理之外。还有一个很重要的地方就是体验,在实际的使用中,复杂的路况场景会让一套混动系统经历很大的考验。是否能够做好电机和发动机之间的动力切换,是普通用户对于混动系统评价的重要指标。
大众探岳 GTE :熟悉的 DQ400E
大众的这套混合动力系统,其实是“老熟人”了,在奥迪 A3 e-tron 上我曾经就体验过 DQ400E 变速箱的表现。我的同事之前也在途观 L PHEV、迈腾 GTE 的试驾文章里详细的介绍了大众这些插电混动的车型开起来感受怎么样。而最近,我又在探岳 GTE 上好好的体验了一下这套 P2 架构的混动系统。
在讲大众品牌混动系统的体验之前,首先我们要介绍一下探岳 GTE 这台车的驾驶模式的调节,以免不太熟悉的朋友可能会有些发懵。对于探岳 GTE 模式的切换来说,GTE 模式可理解为 Sport 模式,该模式下还有细微的声浪补偿,E-MODE 为动力模式选择。通过 E-MODE 键可调节出纯电驱动模式、混合动力模式、电量保持模式以及电池充电模式 4 种模式。
在实际的体验中,纯电驱动模式这台车开起来和纯电动的车的感受还是有一些差异的。这是由于探岳 GTE 是 P2 混动架构,混动系统是基于 DQ400E 变速箱实现。电机位于发动机变速箱之间,且集成到变速箱内部。电机与发动机之间增加 C0 离合器,以用于结合或分离发动机和电机。在纯电状态,电机的动力需要经过变速箱才传递到车轮,细心的朋友在纯电模式下也会发现,仪表盘上的档位依然是时刻在变化的。这也是习惯了纯电动车动力输出特性的朋友在上车之后马上能够发现的不同。
好在这套混合动力总成广泛应用于大众旗下的 PHEV 车型,调校非常成熟。即使电机的动力并不是直接驱动车轮,在大多数情况下这套混动系统的动力输出还是比较平顺的。而且双离合变速箱的换挡速度也不会太拖沓,纯电动模式下这台车行驶的极速也比较高,可以完美的实现城市路况和快速路的通勤。
对于纯电续航来说,这台车的纯电续航并不是让我非常满意,在城市路况驾驶满电大概也只能行驶 50 公里左右。不过仪表盘对于动力模式的显示却比较直观,对比途观 L PHEV,探岳 GTE 的全液晶仪表盘算是一个优点,显示效果提升明显。对于电机的动力输出以蓝色的区域进行显示,在蓝色的指针到了顶点的时候,如果这个时候驾驶员依然有加速的意图,电机才会介入。
在亏电的油耗测试中,我们发现即使电池电量已经低到无法切换进入纯电模式,混合动力模式下这套系统的平顺性依然值得表扬。不过这种工况下,发动机处于主导位置,电机从始至终都充当默默辅助的角色。值得表扬的是在红绿灯起步时,电机的帮助下车里不会有恼人的发动机启停震动,起步会平顺很多。这一点算是探岳 GTE 相比燃油版本的一大优势。
从动力流上可以看到电机、发动机的工作实况。在电量保持模式以及电池充电模式,P2 架构结构上的缺陷就会暴露出来,在电机驱动车辆时,并没办法同时回收电能,在效率上是不如双电机结构的混动系统的。不过好在大众这套 1.4T 动力总成本身的燃油经济性就比较不错,所以亏电的油耗表现也没有和燃油车型差异太多。我们的实测里,亏电油耗大概可以做到 6.1L/100KM 的成绩。
而对于动能回收比较感兴趣的朋友,需要把变速箱挡杆切换到 B 档。在这个档位松开油门的时候就会有明显的制动感。探岳 GTE 这台车的动能回收的力度比较适中,而且动能回收也是对应变速箱不同的档位,随着速度的降低,档位也会自动切换,整个过程非常的顺滑。在这种地方,展现了工程师不少功力。
总的来说,大众这套混合动力系统的平顺性表现中规中矩。而且车辆搭载的是由宁德时代提供的三元锂电池组,能量密度达到了 165Wh/kg,是 PHEV 车型中电芯能量密度比较高的水平。但是电池容量仅为 12.1kWh,对于单日出行距离超过 50 公里的朋友来说,想依靠纯电续航还是有些捉襟见肘。而且由于结构的原因,单纯只用纯电模式行驶的体验其实没有什么太大的“电动”感,更多情况下,这台车其实是和强混车型竞争。购买的人群也不再需要纠结自己有没有充电桩,只需要把他当一台普通的混动车型即可。
宝马 530Le :第三代 eDrive
目前宝马品牌一共有两种用于 PHEV 插电式混动车的动力架构,一种是用于 3、5、7 系等插混车型上的前置后驱布局,另一种是用于 X1 PHEV 上的四驱布局。从结构来说,宝马 530Le 的混动系统仍然是欧洲车系常用的 P2 并联结构,发电/电动机集成在 8 挡变速箱内部,电机替代变速箱里的液力变矩器,由多片式离合器同发动机耦合,这套系统没有额外的 BSG 电机。
在驾驶模式上,这台车比起大众更加复杂,挡杆旁的 eDRIVE 按键可以切换 AUTO eDRIVE、MAX eDRIVE、BATTERY CONTROL 三种混动模式,此外这台车有 SPORT、COMFORT、 ECOPRO、ADAPTIVE 四种驾驶模式。每种能量模式都可以和每种驾驶模式随机进行组合,相当于全新的 530Le 一共具备了 12 种不同的驾驶模式。
不过在实际体验里,其实这台车的混动系统并不需要纠结,车辆起动默认 AUTO eDRIVE 模式,起步以电机为主,非激烈驾驶时,车速达到 40km/h 后便会启用发动机,而起步的深踩油门也会随时唤起发动机。
MAX eDRIVE 就是纯电的模式,这台车的电机支持纯电行驶到 140km/h 的极速以满足日常通勤的需要。加上宝马 5 系插电混动升级版把原来的电池包容量由原来的 13kWh 提升到了 17.7kWh,纯电续航里程增加到 95 公里。可以说对比大众的那套混动系统,宝马 530Le 是鼓励车主安装家充桩来实现日常通勤只用电,而不是把纯电模式当摆设。
不过宝马这种单电机混动系统的弊端和大众一样,这台车不支持行车充电和怠速充电的模式,只提供了 BATTERY CONTROL 的电量保持模式。车主可以根据自己的行车路线规划好电量的使用,比如在快速路上进入这个模式,把电量留在拥堵路况再使用。
对于宝马的这套混动系统,可能是为了让品牌燃油车“老用户”可以无缝切换过来的一款车型。发动机与电动机的切换动作不仔细留意,其实不太会注意到,而且动能回收的力度也不会让燃油车用户产生反感。唯一的一个小瑕疵是这套系统在纯电模式下,拥堵路况偶发还是存在 1 档、2 档切换时的轻微顿挫,这种情况平顺性就没有宝马 5 系纯燃油版表现那么好,可能还是取消液力变矩器之后产生的问题。
比亚迪唐 DM:第三代双模技术
前面两款车都是主打燃油车的品牌推出的插混车型,那么对于比亚迪来说,情况就比较不一样了。毕竟比亚迪在混动车型上投入的精力还是比较多的,目前比亚迪唐 DM 等常见的混动车型也都是用上了比亚迪的第三代双模技术。
回顾一下历史,比亚迪在混动架构上也是一直在改进:
2008 年,比亚迪推出的搭载第一代双模技术(DM1.0)的 F3DM 车型,采用 P1+P3 双电机串、并联方案。
2013 年,第二代双模技术(DM2.0)是基于多速 DCT(双离合自动变速器)的并联架构,属于 P3 单电机方案,搭载比亚迪秦 DM 等。
2018 年,第三代双模技术(DM3.0)搭载宋 Pro DM 及其他王朝车型。第三代双模技术并不仅限于一种动力架构,它按电机位置来区分(BSG电机位于P0,前驱动电机位于 P3、后驱动电机位于 P4),共呈现三种不同的动力架构,分别为:P0+P3(前驱)、P0+P4(双擎四驱)、P0+P3+P4(三擎四驱)。
之前和比亚迪的工程师交流,P3 因为电机必须与车轴相连,因此电机无法用于启动发动机。电机无法与变速箱或发动机进行整合,需要占用额外的体积。所以现在的双擎四驱车型都是使用的 P0+P4 的架构。
在体验部分,相比前面两个品牌,我比较喜欢比亚迪唐 DM 的纯电模式。因为 P4 电机在后桥,整个电机的驱动是不需要经过变速箱的,所以加速体验和纯电动车比较接近。而且比亚迪的纯电续航表现也都比较扎实,以唐 DM 为例子,最高可以做到 100 公里的纯电续航,很多我接触到的比亚迪车主都是把自己的 DM 车型当做纯电动车在使用。安装家用充电桩之后,很多人就只有在出远门的是才去加油站。
驾驶模式方面,比亚迪有一个比较有意思的设置是在于混动车型里少见的 “SOC” 设定,这种设计就比单纯的电量保持模式要更加细致。不过比亚迪在亏电状态下,发动机介入的动静还是存在提升的空间。特别是在习惯了纯电动下的静谧表现之后,在发动机介入之后,整体的行驶质感就觉得有些打折扣。我在使用比亚迪唐 DM 的时候,如果电池的电量比较低,我反而喜欢切换到运动模式,让发动机积极的工作,而不是让混动系统时刻纠结在要不要启动发动机。
当然了,对于比亚迪第三代双模技术来说,还有一个是相比其他品牌的优势——性能。在三擎四驱车型上,比亚迪的家用 SUV 的加速性能也可以做到媲美超跑的数据。以比亚迪唐 DM 为例子,三擎四驱车型在满电状态下可以做到 4.5s 的百公里加速。考虑到车身重量和车型的售价,混动带来的更强性能表现也是比亚迪粉丝喜欢 DM 车型的原因。