
比亚迪
作为一名工科生,虽然我没有购买过
比亚迪的车,但对宋DMI这款车非常感兴趣。目前大家都知道,DM4.0技术(也就是现在大火的秦、宋、唐DMI系列)在油电混合动力领域确实实现了突破,堪称一个里程碑,其能效表现十分优秀。不过,经过我对这套系统传动结构的深入研究后发现,DMI中的离合器设计似乎有些多余。我不确定这是由于某些
专利尚未到期导致商业应用受限,还是为了快速抢占市场而赶工设计所致,但它确实让我产生了疑问。先简单介绍一下现有的结构:发电机与
发动机直接相连,电动机则与车轮直连,在这两部分之间有一个离合器。在特定车速范围内,离合器会将
发动机直接连接到车轮上。这种结构在城市通勤条件下没有明显问题。而在高速行驶时,如果车速合适,离合器接通使
发动机直接驱动车轮,效率也很高。然而,当车速偏离
发动机的最佳转速区间时,问题就出现了——如果接通离合器,
发动机的效率会下降;如果断开离合器,虽然可以让
发动机保持最佳转速发电,再由电动机驱动车轮,但这一过程中能量需要先转化为电能再重新利用,整个链条下来至少会有10%左右的效率损失,最终导致油耗上升。此时,DMI的优势几乎和增程式电动车无异,失去了它原本的核心竞争力。为什么我认为离合器是一个多余的设计?基于我的工科背景判断,完全可以取消现有的发电机,并用一个发电机替代离合器,这才是更优解。这样做的好处是,新的发电机既能通过吃转速差来发电,也能通过贡献转速差来辅助驱动。这样一来,无论车速高低,
发动机都能始终保持在指定的最佳转速下工作,同时电控系统的电能损耗也会显著减少。这里可能有点抽象,我举个例子说明。假设
发动机在最佳效率下的输出功率为30kW,对应车速为120km/h。而现在车辆实际行驶速度为90km/h,只需要20kW的功率。如果我们用发电机替换掉离合器,那么发电机可以直接吸收25%的转速差,将10kW的功率充入电池,剩余的转速则直接传递到车轮。此时,车轮上的电动机几乎不需要额外做功(实际上可能会轻微参与动能回收,吸收多余的
发动机扭矩,这里简化处理)。在这种情况下,电控系统总共只参与了10kW的功率调度。假设发电机的损耗为5%,那么电能的实际损耗仅为10kW×0.05=0.5kW,显然更加节能。反观传统结构,如果离合器断开进入串联工作模式,发电机需要完全吸收
发动机的30kW功率,然后再由电动机输出20kW功率驱动车轮。这时,电控系统总共要调度50kW的功率。假设发电机和电动机各自的损耗均为5%,那么总的电能损耗就是30kW×0.05+20kW×0.05=2.5kW。不仅效率低,还对发电机、电动机以及电控系统的寿命造成了额外压力。总结来说,如果能够采用发电机替代离合器的设计,不仅可以提升整体效率,还能更好地发挥DMI系统的潜力,使其真正成为油电混动领域的标杆之作。