数字越大越好?掌握这些小知识,买前不被忽悠!
目前,新能源汽车在国内市场可谓是风生水起。2022年,我国新能源汽车年销688.7万辆,同比增长93.4%,市场占有率为25.6%,而这一数字在2021年仅为13.4%,从增长的势头来看,新能源车型占据市场份额大半已经指日可待。与此同时,新能源车型的产品也在越来越丰富,技术路线选择也各不相同。厂家在宣传混动产品时,往往会提及电机是“Px”(x为数字)电机,但大多消费者对于这些参数了解很少,停留在人云亦云的状态,本篇文章将深入浅出,用最直观简单的方式帮大家了解各种“Px”电机,并分析它们的优劣。
没看懂上图的朋友千万不要着急划走,实际能买到的车,并不会出现所有电机都搭载的情况,上图仅用来显示可能放置电机的位置。第一个例子,咱们拿结构简单的梅赛德斯-奔驰C260 L作为入门。
关注奔驰C级的朋友一定留意到现款奔驰C260 L车型的发动机排量仅为1.5T,而它的主要竞争对手宝马3系和奥迪A4L哪怕是低功率车型搭载的发动机排量都为2.0T,但在实际加速测试表现中,奔驰的零百加速成绩相比其它两位并不逊色,一方面是由于它的1.5T发动机调校相对激进,而另一个重要的原因是它搭载了一台P1电机。P1电机又被称为ISG(Integrated Starter and Generator)电机,它位于发动机(与曲轴整合在一起)与变速箱中间。奔驰C级的ISG变速箱能提供最大200N·m的扭矩和20Ps的最大马力,虽然马力不大意味着它并不能作为驱动车辆的主要动力来源,但电机0转速即可提供最大扭矩的特性能改善车辆在起步时的动力响应,对小排量涡轮增压发动机很友好,改善了涡轮起压前低扭不足的问题。此外,P1电机能快速带动曲轴唤醒发动机这一特性还为车辆行驶时熄火滑行带来了可行性。在日常驾驶过程中,P1电机带来的另一好处就是能让车辆怠速转速更低并且拥有极其完美的自动启停体验,同样搭载ISG电机的GLE 450、奔驰S400 L等车型的怠速转速仅为520rpm,而且它们的起步动作非常轻盈,自动启停系统工作几乎无感。其实不仅是现款奔驰C级搭载了1.5T发动机,上代奔驰C级中期改款后的C260车型也是1.5T发动机,而它所匹配的电机相比现款没有那么成熟,更像是一个临时过渡方案。上代奔驰C260匹配的电机为P0结构的BSG(Belt-Driven Starter Generator)电机,结构如下图所示。P0电机通过带动发动机皮带转动,进而带动发动机曲轴转动,为发动机运转提供帮助。但它所能够提供的帮助效果就比较小了,一方面是因为P0电机本身能提供的最大马力很小,另一方面通过上图可以发现,P0电机和车轮间隔了发动机、变速箱、传动轴等,传动损耗也很大,颇有“隔山打牛”的感觉。简单说,P1电机和P0电机所完成的工作基本一致,但P1完成得更好,而P0的优势在于结构更简单,像一个“外挂”,适合过渡阶段匹配老款动力总成。
仔细观察不难发现,P0和P1电机在工作时更像是发动机的“辅助”,它们工作时发动机曲轴也跟着转,那么问题来了,能不能给电机开个小灶单独驱动车辆呢?答案就是P2电机!通过上图我们可以发现P2电机和P1电机相似被放在发动机和变速箱之间,但不同点在于多了发动机和P2电机中间的离合器(比较先进的P2混动布局会在P2电机和变速箱之间再设置一个离合器,方便发动机在有余力时带动P2电机发电,如长安的iDD混动系统)。因此P2电机可以选择是否与发动机/变速箱解藕,既可以与发动机共同出力驱动车辆,也可以在电量充沛且动力请求不大时单独驱动车辆,纯电行驶一定距离,更可以在某些工况下承担发电工作。如果选出近期比较火热的搭载P2电机的车型,那必然是Jeep即将上市的全新大切诺基4xe,2.0T发动机和两台电机(主力为一台P2电机)的配合能够提供最大375匹马力,令体量硕大的它百公里加速仅用时6秒左右,不难看出P2电机带来的增益是巨大的。但其实还是存在着问题的,如果电机和变速箱间没有设置离合器,P2电机发电的工况将会非常局限,更因为变速箱位于电机的后方,P2电机“隔山打牛”的问题依然存在,是不是可以绕过变速箱呢?P3电机便是答案。
相比于P0、1、2电机的“隔山打牛”,P3电机更像是“隔轴打牛”,这根仅剩的轴便是传动轴。P3电机在驱动效率方面有着天然的优势,但它也并不完美,由于中间隔着变速箱,P3电机不能为发动机提供助力,因此不能承担发动机的启停工作。如何解决这种问题呢?再加一个最适合承担启停工作的P0或P1电机其实就迎刃而解了,而本田的i-MMD混动系统便是P1+P3电机搭配的模式。但反过来想,P3电机在纯电行驶时,仍需拖着变速箱和传动轴运行,也会损失效率,所以本田的i-MMD系统直接省略了变速箱,采用单齿比(适合高速巡航的齿比),低速时主要由电机来发力,如果电量不足也会采用类似增程发电的模式来给电机供电;而高速巡航由发动机直驱,需要再加速时,电机则会与发动机共同发力提供最佳响应。
以上几款电机,都无法直接驱动车轮,但P4电机可以。并且由于P4电机与发动机和变速箱没有直接联系,它的存在可以让两驱车直接变为四驱车。而大家所熟知的丰田汉兰达混动和沃尔沃T8车型便是通过在后桥放置一个马力较小的P4电机从而实现电动四驱的,如下图(为直观看出P4电机与前桥关系,前桥电机没有体现)。与此同时,市面上的许多轮毂电机(或轮边驱动电机),我们同样可以将它定义为P4电机架构。和P3电机一样,P4电机由于和发动机没有直接联系,因此搭载P4电机的车型都需要搭配其它电机,来完成发动机的启停工作。总体来说,P4电机是最高效的,但遇到亏电的情况,它往往需要其它和发动机有联系的电机(P0/P1)发电来为它供电,因此它对其它电机依赖性也很强。
选择混动车型将会是未来3-5年的主流消费趋势,大家看了以上那么多技术分析的同时,小编也要给大家提个醒,没有理论上绝对优秀的混动架构,但大家可以根据自己的使用场景和预算然后以结果为导向选择自己的爱车,黑猫白猫抓到老鼠就是好猫,P2P3能省油就是好车!
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