【不插电不省油】资深大众车主解析帕萨特PHEV混动结构
1 914 发布于 2018-11-06 09:47:17 只看楼主 热门标准
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10月31日,备受关注的全新帕萨特上市了,除了三种常规汽油动力,插电混动版(PHEV)也同步推出,并且价格介于汽油版中高配之间。我作为资深大众车主(一辆15款上汽朗逸1.4T,一辆进口蔚揽2.0T),一直关注大众在PHEV方面的进展,见到开了这个论坛,忍不住进来和大家分享一下自己的看法。

我自己最常开的车:蔚揽380TSI,配DQ250湿式6速双离合目前已经开了3.2w公里,动力、油耗、空间都很满意。

言归正传,接着说全新帕萨特。
先说说账面数据吧,全新帕萨特430 PHEV插电混动版采用一套由1.4T高功率发动机、电动机和三元锂电池组构成的插电式混动系统,其中1.4T发动机最大功率150马力,电动机最大功率116马力,综合最大功率211马力,峰值扭矩400牛·米,匹配DQ400e型6速双离合变速箱,0-100km/h加速时间为7.8秒。电池组容量12.1kWh,工信部纯电续航63公里,综合油耗则是1.4L/100km。大众品牌目前所有的插电混动都是这套动力总成,包括进口的高尔夫GTE和同样刚上市不久的途观L 430PHEV。

帕萨特混动版还没图,找了张途观L混动版的,反正都是同平台同动力总成,没啥区别

混动原理和国内多数插电混动相同


全新帕萨特PHEV搭载的是一套单电机直连式混动结构,发动机沿用汽油版的1.4T高功率版EA211,变速箱虽然代号DQ400e,其实就是在原来汽油版的DQ250 6速双离合(我的蔚揽就是这款变速箱)的前端加了个电机,构成一套P2混动结构。除了大众,宝马530Le,奥迪A6L e-Tron,比亚迪秦DM、传祺GS4 PHEV、荣威ei6、沃尔沃S90L T8等绝大多数插电混动车都采用这种P2结构。

宝马530Le的混动结构,也是在原ZF 8AT的前端加了一台电机

解释一下啥叫P2结构。P是Position(位置)的缩写,表示电机的布局位置。
P0:发动机前端,发动机皮带驱动BSG电机,如48V系统
P1:发动机后端,也就是曲轴上
P2:变速箱前端(输入端),如国内绝大多数插电混动车
P3:变速箱后端(输出端)
P4:变速箱之后,不与发动机输出轴相连,如比亚迪唐DM的后置电机。

优点:.

1.结构简单,研发难度小、成本低、易于拓展,几乎任何现成的传统汽油车只要在原有变速箱的输入端加一台电机、配一套大电池组(一般电量10kWh以上)、外加一些相对简单的电控,就可以做出基本的混动车,比专门研发一套混动系统省事儿得多。

2.有利于提升动力性。全新帕萨特1.4T发动机加上电动机,就能实现2.0T低功率版的动力,加速破百时间从1.4T汽油版的9.3s缩短到7.8s。比亚迪的PHEV则更为激进,普遍4-6s破百,并且以此作为卖点。

3.电池组较大,短途可以实现零油耗通勤。

缺点:
1.不插电就不怎么省油。受结构制约,能量管理系统的效率有局限性,只有当电机输入端和输出端存在转速差时,它才能给充当发电机给电池充电,所以行驶过程的充电效率很低;为了发挥研发制造短平快的优势,这些车型往往都沿用汽油款原版奥托循环的涡轮增压发动机,本身的燃效就不出彩;由于电池组给车身增重,能耗基础本就高于汽油版。如果不靠外界电源补充,这种车的电量会越用越少,直到低电量触发发动机强制充电模式,油耗就会大幅提升,和汽油版相比就没什么优势了。与其叫混动车,不如叫双能源车或者油电分动车。
2.平顺性和传统汽油车没有质的优势,油电衔接的瞬间会因为转速差的突变而很难避免顿挫。
3.比原版燃油车贵,且省的油钱未必值回差价(不过现在车企受双积分压力,插电混动和汽油版差价正在缩小)
4.要想最大程度地省油,油电切换的时机需要自己判断和操作,又要加油又要充电,不符合懒惰之上的科技进步原则。

百公里1.4L≠加1.4升油能跑100公里


全新帕萨特PHEV工信部综合油耗为百公里1.4L,这个油耗值非常扯淡。因为工信部对插电混动的油耗测试标准(GB/T 19753-2013轻型混合动力电动汽车能量消耗量试验方法)误导性很大,和实际用车的差距更离谱。全新帕萨特PHEV的标称油箱容积是50L,按正常人对“百公里1.4L”的字面理解,这台车满油满电理论上应该能跑3570公里。然而并不是这样。

根据工信部的标准,插电混动车型综合油耗公式为:

综合油耗=(纯电行驶里程*纯电油耗 + 低电行驶里程*低电油耗)/(低电行驶里程+纯电行驶里程)。

因为纯电油耗为零,标准中还规定低电行驶里程为25公里(即该标准假定两次充电的间距),所以简化后的公式就变成了:综合油耗=25*低电时油耗/(25+纯电行驶里程)。相当于把25公里烧的油平均到纯油+纯电的总里程里,纯电续航越长,综合油耗也就越低。假如这是多么流氓的算法。

而且,纯电的续航和低电的油耗都是在理想条件下测出来的。纯电行驶的标准是以测试车型纯电模式最高车速的70%±5%匀速行驶,直到发动机介入所跑出的里程。低电量油耗则是以传统燃油车的市郊工况测试。

具体到全新帕萨特来说,官方纯电模式最高车速为130km/h(70%就是91km/h),电池容量12.1kWh,工信部纯电续航62公里,其工信部综合油耗1.4L,可以逆推出它在纯油模式的25公里中消耗了1.218L油,得出真实的工信部油耗为百公里4.872L(也仅仅是市郊工况。17款1.4T汽油版帕萨特的市郊油耗是百公里4.9L,可见插电混动版在亏电状态并不省油。同时也可以算出,这台车在91km/h匀速行驶的百公里电耗是19.51kWh,就算在纯电动车里已经算偏费电的水平了。
要想跑出工信部的油耗值,你必须每跑87公里(纯电62+纯油馈电25)充4-5小时的电,还必须是匀速和郊区工况才行。

530Le的工信部油耗标识,可以看到超过2吨重的530Le纯电模式的电耗为百公里18.5度电,1.73吨的帕萨特PHEV电耗反而比530Le高1度

不是所有混动都省油


必须强调一下,插电与否只是表明一台混动车能否通过外接电源充电以及是否采用大容量电池组,外加政策待遇不同(插电可上绿牌、免购置税、享补贴、限购城市更容易上牌),和混动系统的结构类型、技术含量和省不省油没有必然联系。不是说一款车是混动就意味着省油、节能的。尤其是对于插电混动来说,只谈油耗不谈电耗就是耍流氓。你原来一顿饭吃4个巨无霸,现在改吃10个炸鸡腿就叫减肥节食了?
我认为,理想的插电混动,应该构建在高效油电混动基础之上。满电时能通过纯电行驶实现零油耗通勤,亏电时也应该可以具有非插电高效混动汽车一样的低油耗表现。

想做到这一点,下面这几个要素缺一不可:

1.一台排量合适(小马拉大车或大马拉小车都不合适)、最大燃烧效率高(释放单位能量需要的燃油最少)且高燃效运转区间宽泛的发动机(通常是全域阿特金森循环自然吸气发动机)。

2.有至少两台功率等级不同并且与发动机燃效区高度互补的非同位电机。

3.发动机和电动机组成一套能使发动机始终保持高效运转的传动系统。

4.先进的能量管理系统(PCU)。

对于国际大厂来说,混动仍然是个易做难精的活儿。目前高效强混型油电混合动力系统的核心技术只掌握在通用、福特、本田、丰田四家企业手里。尤其是两田的混动,在不需要外接充电的情况下就能做到综合油耗百公里4-5L,春秋城市油耗百公里3-4L。一箱油续航1000+公里稀松平常。这方面,不仅自主品牌没有相应的技术,宝马、奔驰、大众这些国际品牌也都没有。

丰田混动


丰田现款THS混动系统是双电机直连式结构,1.8/2.5L自然吸气发动机和大小两台电机组成行星齿轮组,彼此刚性互连。发动机通过全阿特金森循环,小幅牺牲动力,大幅提升热效率(通常在40%以上,并且高效运转区间比较广)。1.8L阿特金森循环的发动机,动力只相当于传统奥托循环的1.5L排量,但油耗可以达到奥托循环1.0-1.2L的水平。动力弱的缺点,正好用两台电动机来弥补。

发动机和双电机直接组成一套可以协调油电分配的传动系统,不再需要传统变速箱。

优点:
1.发动机和电动机本身直接组成了一套传统系统,取代了传统变速箱,靠两台电机工况变化(充电、发电、驱动)来调节发动机的负载和转速,使发动机始终在最高燃效区运转。
2.油电衔接、纯电驱动、动能回收都比单电机直连式更平顺,动力响应快且无动力中断,NVH远胜于纯汽油车。
3.动力输出方式灵活多样,行驶充电效率高,综合能耗低,也不需要车主去想什么时候用油什么时候用电。
4.一箱油续航里程长,不依赖充电桩,少跑加油站,车主不需要改变用车习惯。

缺点:

1.研发成本高、周期长、结构复杂,对发动机技术和能量管理(尤其是软件标定)水平要求高,以前没在这棵科技树上加过技能点的车企造不出来,比如大多数欧系和自主品牌。
2.不享受中国新能源政策,也就没有补贴、免购置税、更好上牌等福利,如此费力不讨好,一开始没有这方面技术储备的车企也就懒的研发;
3.和汽油版差价比较大,不跑营运的车主想在换车之前省回油钱不太容易。
4.动力和同排量没有显著提升,单纯拼0-100km/h加速,2.5L的凯美瑞混动不一定跑赢2.5L阿特兹,1.8L的雷凌混动甚至跑不过1.8L CVT的汽油版。
5.电池容量小,连续激烈驾驶或长距离爬坡会导致动力下降

本田混动


本田的i-MMD混动采用双电机非直连式结构,2.0L全阿特金森循环自吸发动机与大小双电机并非行星齿轮机械连接,而通过电传动进行动力分配和能量管理。和丰田相比,本田这套混动系统构造更简单,发动机只有高速巡航时才会直接驱动车轮(刚性传动),其他工况都只是驱动小电机给电池充电。大电机的功率比丰田的高,达到184马力,用来直接驱动车轮。即便在地板油急加速时,发动机满负荷运转,驱动车轮的还是大电机,发动机只是用来给电池和大电机充电。这套系统目前搭载在CRV混动、雅阁混动、讴歌CDX混动和全新Inspire上。

优点:
1.综合能效比丰田混动稍胜一筹。
2.结构简单,比双电机直连式更便于拓展成插电版(只需加大电池容量再调整部分电控逻辑,而不需要改变混动结构)
3.加速不到8秒即可破百,法定限速内动力性比丰田混动更强,平顺性也更好。
4.一箱油续航轻松1000+公里,不依赖充电桩,不用改变用车习惯。

缺点:
1.因为电机高速扭矩差,120km/h以上理论再加速能力略逊发动机参与驱动的2.5L丰田混动。
2.不享受中国新能源政策,购置税照交,补贴也没有。
3.电池容量小,连续激烈驾驶或长距离爬坡会导致动力下降


要了解一款混动车是否能做到高效节能,比较满油满电的续航才是硬道理。帕萨特PHEV和其他所有单电机直连式混动因为不能把油和电高效混用起来,所以只能做成插电版。如果离开了外接电源油耗就非常平庸,和同款汽油版相比没有优势。只适合方便充电的车主,最好的省油方式是堵车时把它当纯电动车用,跑快速路和高速长途当油车开,急加速时用油电协同驱动模式。而丰田、本田、福特、通用目前采用的油电混动结构,如果拓展成插电版,则是多了一种选择(较长的纯电续航),而不会牺牲效率。方便充电的话大可充满电实现短途纯电通勤,不烧油;不充电就依然是原来的高效油电混动车,百公里维持在3-6L,不跑长途和营运的人一个月才加一次油。

最后编辑于2018-11-14 21:01:20
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