從2018年立項(xiàng)研發(fā)全新混動平臺到2020年12月「長城檸檬混動DHT系統(tǒng)」發(fā)布亮相，長城汽車在新能源汽車上的布局逐步明了，同樣也預(yù)示著2021年注定是不平凡的一年。
首裝量產(chǎn)車型WEY瑪奇朵DHT
2021年3月我們第一次接觸到搭載「長城檸檬混動DHT系統(tǒng)」的「WEY瑪奇朵DHT」，隨后廣州車展上，長城汽車發(fā)布了「WEY瑪奇朵DHT-PHEV」和「WEY拿鐵DHT」。年底收官之際，旗下「哈弗」品牌的車型也開始搭載這套混動系統(tǒng)。
WEY拿鐵DHT也來了，咖啡系列將全面轉(zhuǎn)型
顯然，「長城檸檬混動DHT系統(tǒng)」成為了長城汽車接下來幾年中全面轉(zhuǎn)型的重要戰(zhàn)略技術(shù)儲備，今天我們就好好地來盤一盤這套混動系統(tǒng)，聊一聊其技術(shù)特點(diǎn)。
什么是「長城檸檬混動DHT系統(tǒng)」？
概括地來說，「長城檸檬混動DHT系統(tǒng)」是：
長城檸檬混動DHT系統(tǒng)的三大組件
1. 一套高度集成油電混動系統(tǒng)；
2. 支持兩種動力架構(gòu)；
3. 面向不同級別車型的三套動力總成組合。
接下來我們就拆分開一點(diǎn)一點(diǎn)講。
一套高度集成油電混動系統(tǒng)
既然是混動系統(tǒng)，那必然包括「混動專用發(fā)動機(jī)」、「混動專用變速器」（后簡稱「DHT」）、「電機(jī)」和「電控」。
長城檸檬混動DHT系統(tǒng)展示
「長城檸檬混動DHT系統(tǒng)」主要由1.5L/1.5T「混動專用發(fā)動機(jī)」、「混動專用變速器」（定軸式）、「電機(jī)」（「發(fā)電機(jī)」+「驅(qū)動電機(jī)」）、「電機(jī)控制器」和集成「DCDC系統(tǒng)」組成。
「發(fā)動機(jī)」：2款混動專用發(fā)動機(jī)
長城汽車的混動專用發(fā)動機(jī)
截止發(fā)稿前，「長城檸檬混動DHT系統(tǒng)」的「混動專用發(fā)動機(jī)」有兩款：
1. 「1.5L混動專用發(fā)動機(jī)」：最大功率75kW（102PS），峰值扭矩135N·m，采用「阿特金森循環(huán)」，「壓縮比」達(dá)到13:1；
2. 「1.5T混動專用發(fā)動機(jī)」：最大功率115kW（156PS），峰值扭矩235N·m，采用「米勒循環(huán)」。
顯然，「自吸發(fā)動機(jī)」偏重于節(jié)油，而帶「渦輪增壓」的「發(fā)動機(jī)」版本則更兼顧性能。
「混動專用變速器」：定軸式、平行布局、兩擋變速
「長城檸檬混動DHT系統(tǒng)」的「DHT」以「驅(qū)動電機(jī)」（TM電機(jī)）的最大功率為命名依據(jù)，分別為：
長城檸檬混動DHT100示意圖
1. 「DHT100」：「驅(qū)動電機(jī)」功率為100kW，扭矩為250N·m；
2. 「DHT130」：「驅(qū)動電機(jī)」功率為130kW，扭矩為300N·m。
無論是「DHT100」還是「DHT130」，「長城檸檬混動DHT」有著相似的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
長城檸檬混動DHT結(jié)構(gòu)示意圖
1. 「DHT」的軸系部分為平行布局，故此「驅(qū)動電機(jī)」可以通過減速齒輪連接至「差速器」，實(shí)現(xiàn)動力直接輸出；
2. 「發(fā)動機(jī)」可通過一級齒輪（上圖中的1擋）減速直接與「發(fā)電機(jī)」連接，同時(shí)設(shè)置有控制「發(fā)動機(jī)」介入的「離合器」，而「離合器」則采用「電子泵」控制；
3. 「發(fā)動機(jī)」也可通過2擋變速機(jī)構(gòu)傳遞至「差速器」，實(shí)現(xiàn)「發(fā)動機(jī)」直驅(qū)。
這套可兩擋變速的機(jī)構(gòu)，依靠「同步器」進(jìn)行同步，這是與吉利汽車的「雷神智擎Hi·X混動系統(tǒng)」最大的不同之一。
長城檸檬混動DHT系統(tǒng)的多種模式（動圖）
與同為「定軸式結(jié)構(gòu)」的「DHT」一樣，「長城檸檬混動DHT」擁有最基本的四種模式，以及一種兩檔直驅(qū)的特殊模式：
1. 純電模式：在低速工況下如市區(qū)擁擠路段，此時(shí)「發(fā)動機(jī)」處于低效率區(qū)間，所以不工作，而是由「驅(qū)動電機(jī)」TM直接驅(qū)動車輪；
2. 串聯(lián)模式：在低速工況下電池電量不足時(shí)，由「發(fā)動機(jī)」驅(qū)動「發(fā)電機(jī)」為「驅(qū)動電機(jī)」提供動力，同時(shí)「電機(jī)控制器」控制功率流動，保證「發(fā)動機(jī)」處于高效工作區(qū)間，類似「本田i-MMD混動系統(tǒng)」的「增程模式」；
長城檸檬混動DHT系統(tǒng)的特點(diǎn)
3. 并聯(lián)模式：應(yīng)對急加速和高動力需求的狀況，在「發(fā)動機(jī)」保持高效工作的同時(shí)，介入總的動力輸出，而此時(shí)「驅(qū)動電機(jī)」則作為輔助動力；
4. 動能回收模式：汽車減速制動工況下，「驅(qū)動電機(jī)」作為「發(fā)電機(jī)」將摩擦的能量進(jìn)行回收，為「電池」充電。
發(fā)動機(jī)直驅(qū)模式
5. 發(fā)動機(jī)直驅(qū)模式：在中高速工況下，「發(fā)動機(jī)」理論上處于高效區(qū)間，而此時(shí)若采用「串聯(lián)模式」則會出現(xiàn)整體傳動效率降低的情況（前一章詳解過），此時(shí)利用「長城檸檬混動DHT」的2擋變速機(jī)構(gòu)，則可以在時(shí)速大約40公里/時(shí)，讓「發(fā)動機(jī)」介入，提升燃油經(jīng)濟(jì)性。長城汽車官方宣稱『可比單檔串并聯(lián)架構(gòu)的輪端力矩大1000N·m左右』。
長城檸檬混動DHT系統(tǒng)工況和工作模式對應(yīng)表
整體特性：高度集成
長城檸檬混動DHT系統(tǒng)的主要部件示意圖
當(dāng)然「長城檸檬混動DHT系統(tǒng)」同樣采用了高度集成的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，將「DCDC系統(tǒng)」和「電機(jī)控制器」整合在整個(gè)動力模塊中，達(dá)到減小動力總成的體積，減少重量，提升傳動效率，提升NVH控制等效果，符合此前章節(jié)提到的新一代「DHT」的基本特征。
兩種動力架構(gòu)
官方給出的解釋是『支持HEV和PHEV兩種動力架構(gòu)』，當(dāng)然，部分人也可以理解為支持兩驅(qū)和四驅(qū)，我們稍后展開。
長城檸檬混動DHT系統(tǒng)的兩種動力架構(gòu)
「HEV架構(gòu)」主打城市情景中的使用經(jīng)濟(jì)性，體現(xiàn)在城區(qū)路況超低油耗以及中高速路況瞬時(shí)加速能力，動力系統(tǒng)綜合效率可達(dá)43%~50%，搭載「寧德時(shí)代」（CATL）的「電池」，其特點(diǎn)擁有高功率低內(nèi)阻的「電芯」，「電池」電量約為1.75kWh，采用風(fēng)冷結(jié)構(gòu)，放電功率70.9kW。
2021年4月電動邦實(shí)測WEY瑪奇朵DHT的低速（15km/h）百公里油耗為5.1L
在官方實(shí)測中，采用「HEV架構(gòu)」的A級SUV百公里綜合油耗低至4.6L，而采用「HEV架構(gòu)」的B級SUV，相比于燃油產(chǎn)品，節(jié)油率可達(dá)35~50%，0~100km/h約為7.5s。
WEY瑪奇朵DHT-PHEV提供5年/15萬公里的質(zhì)保
「PHEV架構(gòu)」搭載「電池組」的電量為13~45kWh，45kWh「電池組」的最長純電理論續(xù)航里程可達(dá)200km，支持11kW交流電慢充和直流電快充，官方宣稱26分鐘可以從25%的電量充至80%。
三套動力總成組合
「HEV架構(gòu)」和「PHEV架構(gòu)」兩種架構(gòu)延伸出三套動力總成組合：
1. 「1.5L混動專用發(fā)動機(jī)」+「DHT100」：動力系統(tǒng)功率140~170KW，主要應(yīng)用于A級車型；
2. 「1.5T混動專用發(fā)動機(jī)」+「DHT130」：動力系統(tǒng)功率180~240kW，主要應(yīng)用于B級車型；
3. 「1.5T混動專用發(fā)動機(jī)」+「DHT130」+「P4電機(jī)」：動力系統(tǒng)功率320kW，僅用于「PHEV架構(gòu)」，主要應(yīng)用于C級車型。
長城檸檬混動DHT系統(tǒng)的四驅(qū)動力總成布局示意圖
其中四驅(qū)車型的后橋「P4電機(jī)」，其輸出功率為135kW（184PS），扭矩為233N·m，「電機(jī)」最高效率可超96%，總成質(zhì)量75kg。
WEY摩卡DHT-PHEV 挑戰(zhàn)60%坡度
通過調(diào)整前后橋扭矩分配（0：100~100：0），首先可以調(diào)整車輛入彎整車姿態(tài)，提升整車操控穩(wěn)定性，減少『推頭』和『甩尾』出現(xiàn)的機(jī)率。此外官方宣稱，通過這套四驅(qū)動力總成，可在干燥瀝青路面實(shí)現(xiàn)60%~65%最大爬坡度，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)雪路15%~18%的坡度爬升。
增加地面附著力和提升爬坡能力是目的
通過前橋的「DHT動力總成」與后橋的「P4電機(jī)」相互協(xié)作，實(shí)現(xiàn)了全時(shí)四驅(qū)、適時(shí)四驅(qū)和發(fā)動機(jī)直驅(qū)等多種工作模式。比如在面對冰雪路面時(shí)則會進(jìn)入全時(shí)四驅(qū)模式，前后「驅(qū)動電機(jī)」全力開啟，最大限度利用地面附著力，防止打滑發(fā)生。
長城檸檬混動DHT系統(tǒng)的四驅(qū)動力總成的工作模式（動圖）
而在面對泥濘路況時(shí)，系統(tǒng)切換到適時(shí)四驅(qū)模式，前橋驅(qū)動力總成串聯(lián)，前后橋動力智能切換，根據(jù)官方的資料，前輪邊最大扭矩可達(dá)3000N·m，而后輪邊最大扭矩也可達(dá)2800N·m，以便實(shí)現(xiàn)脫困。
長城檸檬混動DHT系統(tǒng)的全家桶布局
總體來說，目前「長城檸檬混動DHT系統(tǒng)」提供了從140kW到320kW不同功率的動力選擇，可支撐不同級別車型的靈活搭配，就目前上市產(chǎn)品布局來看，『大功率動力總成+大電池』的『PHEV套餐』會主要用于「WEY品牌」的車型，特別是四驅(qū)版本。
補(bǔ)全短板：更高效的混動專用發(fā)動機(jī)
2021年6月發(fā)布的新混動專用發(fā)動機(jī)
文首我們也談到，「長城檸檬混動DHT系統(tǒng)」的立項(xiàng)時(shí)間在2018年，要在短短幾年內(nèi)研發(fā)出一套高效的混動系統(tǒng)，并將其投入量產(chǎn)實(shí)屬不易。所以，長城汽車旗下的「蜂巢動力」也正在馬不停蹄地研發(fā)熱效率更高的「混動專用發(fā)動機(jī)」。2021年6月「蜂巢動力」借『第1000萬臺發(fā)動機(jī)下線』的契機(jī)，同時(shí)發(fā)布了多款用于「長城檸檬混動DHT系統(tǒng)」的「混動專用發(fā)動機(jī)」。
根據(jù)官方數(shù)據(jù)，其中一款代號為4G15H的1.5L自然吸氣「發(fā)動機(jī)」，集成了「電子水泵」、「低壓EGR」、「高效點(diǎn)火」、4.5bar「多點(diǎn)燃油噴射」、13：1「壓縮比」及「阿特金森循環(huán)」等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)于一體。從參數(shù)上來看，相比與上文提到的數(shù)據(jù)，4G15H「發(fā)動機(jī)」無論在最大功率上，還是在最大扭矩上都有一定的提升，最重要的是其熱效率有望超過43%。4B15H則會搭載于「WEY瑪奇朵」、「哈弗赤兔」、「哈弗初戀」等車型，而代號為4B15C的「發(fā)動機(jī)」則將搭載在「哈弗F7」、「哈弗大狗」等車型上。
發(fā)展歷史：「Pi4混動系統(tǒng)」的過往
被稱為『大嘴版的VV7』的WEY P8
對長城汽車的混動系統(tǒng)稍有研究的人應(yīng)該都知道，「長城檸檬混動DHT系統(tǒng)」并不是長城汽車的第一套混動系統(tǒng)，當(dāng)我們將時(shí)間撥回到2018年4月的北京車展，我們會找到一款基于長城第一代「Pi4混動系統(tǒng)」的車型——「WEY P8」。
Pi4混動系統(tǒng)的發(fā)展歷程
「WEY P8」所搭載的「Pi4混動系統(tǒng)」可謂來歷不小，2013年項(xiàng)目啟動，歷經(jīng)5年的研發(fā)和測試，最終與2018年亮相，「Pi4混動系統(tǒng)」中的『P』表示『Plug-in』（插電式混動），『i』表示『Intelligent』（智能化），而『4』表示『4WD』（四驅(qū)）。從「WEY P8」的電機(jī)架構(gòu)屬性上來看，其為『「P0電機(jī)」+「P4電機(jī)」』分離電機(jī)架構(gòu)。
前后橋中間無機(jī)械連接
根據(jù)官方數(shù)據(jù)顯示，「WEY P8」前橋搭載一臺2.0T「發(fā)動機(jī)」配合「P0電機(jī)」（最大功率15kW），而后橋的「驅(qū)動電機(jī)」最大功率為85kW，可輸出最大扭矩195N·m，四驅(qū)模式下，零百加速成績?yōu)?.5s。寧德時(shí)代提供「電池組」，包含96塊方殼「電芯」，容量為12.96kWh，純電續(xù)航50km，整車?yán)m(xù)航為660km。
像極了寶馬i8（2015）的結(jié)構(gòu)
可能看過此前章節(jié)的朋友會聯(lián)想到一款我們曾經(jīng)介紹過的車型——「寶馬i8」（2015），區(qū)別在于「寶馬i8」將燃油的動力總成放在了后橋。故此，當(dāng)我翻看「WEY P8」的供應(yīng)商列表時(shí)，我們會發(fā)現(xiàn)許多熟悉的名字：「電機(jī)」和「電機(jī)控制器」源自德國西門子，「減速器」源自德國舍弗勒，「離合器」來自格特拉克，「混動控制器」來自『老玩家』德國大陸集團(tuán)，「混動系統(tǒng)軟件」則是師出德國博世集團(tuán)。
隨著動力源的切換，必然帶來不佳的體驗(yàn)
然而，此前的章節(jié)也提到過「P0P4電機(jī)架構(gòu)」的缺點(diǎn)，除了可能出現(xiàn)的動力源切換帶來的不佳體驗(yàn)，更不利于優(yōu)化「發(fā)動機(jī)」與「電機(jī)」之間機(jī)電耦合的效率，看似規(guī)避了機(jī)電耦合系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造這些環(huán)節(jié)的難題，實(shí)則恰恰丟失了混動技術(shù)的核心。
好在長城汽車及時(shí)調(diào)整了方向，理清技術(shù)邏輯的「長城檸檬混動DHT系統(tǒng)」，顯然已經(jīng)走上了正軌。最后，我希望大家和我一樣，為每一位認(rèn)真研發(fā)混動系統(tǒng)的國產(chǎn)車企點(diǎn)個(gè)贊，正是因?yàn)樗麄兊淖巫尾痪?，才能換來中國汽車行業(yè)未來的一片藍(lán)天。
