[汽车之家变速箱技术] 中国近年一直在推动碳减排政策,去年10月,我国正式对外发布了《节能与新能源汽车技术路线年,国内节能汽车与新能源汽车年销量将各占一半,汽车产业实现电动化转型。此路线图一出,各大中国车企纷纷跟进,推出了各种混合动力技术。作为中国汽车市场的中流砥柱,吉利自然也不甘示弱,在2021年10月发布了雷神智能混动平台,这中间还包括了两款混动专用发动机和两款混动变速箱。今天我们将会来拆解该混动平台中的旗舰级变速箱DHT Pro,进一步探索下这款采用了2个行星齿轮组+3挡位设计的混动专用变速箱。
吉利雷神动力定义了高效引擎(发动机)、雷神智擎Hi·X(混动系统)、E驱(电机)、高效传动(变速箱)4个部分。与DHT Pro匹配的发动机包括DHE20和DHE15两款,前者是2.0T混动专用发动机,后车是1.5T混动专用发动机。
吉利的雷神混动平台可以衍生出HEV混动车型和PHEV插电式混动车型。根据厂家最新的定义,吉利品牌雷神智擎Hi·X下面的HEV混动车型被称为“Hi·F”,PHEV插电式混动车型被称为“Hi·P”。领克品牌Lynk E-Motive智能电混下面的HEV混动车型被称为“EM-F”,PHEV插电式混动车型被称为“EM-P”。领克智能电混Lynk E-Motive是基于雷神智能混动平台升级打造而来,在性能表现上更趋极致。
和雷神智擎Hi·X相比起来,领克Lynk E-Motive动力系统配置可选择性更多,更能使用户得到满足对动力系统的多样化需求。电四驱系统的搭载也使得领克Lynk E-Motive在驾控性能上比雷神智擎Hi·X有更好的表现。
领克EM-P高性能版本将搭载2.0TD发动机、多电机驱动及智能电四驱系统,为用户所带来极致的性能与油耗表现,这也是Lynk E-Motive区别雷神智擎Hi·X的个性所在。
目前,搭载吉利DHT Pro混合动力变速箱的领克01 EM-F(HEV混合动力)、帝豪L雷神Hi·X(PHEV插电式混合动力)、星越L雷神Hi·X(HEV混合动力)、帝豪DHT醇行版(甲醇混动)这四款车型已经上市。同样搭载该变速箱的领克01、领克05和领克09 EM-P版本PHEV插电式混合动力车型也将很快与消费者见面。
这里我们只看已经上市的车型,其中领克01 EM-F和星越L雷神Hi·X上的DHT Pro搭载的是DHE15混动专用发动机,最大马力150Ps,峰值扭矩225N·m,热效率达到43.32%;帝豪L雷神Hi·X上的DHT Pro搭载的是常规的BHE15发动机,最大马力181Ps,峰值扭矩290N·m;帝豪DHT醇行版搭载的4M18H发动机,最大马力132Ps,峰值扭矩175N·m。具体发动机动力参数对比见下表。
四款车型DHT Pro变速箱中的驱动电机动力输出参数是一样的,上限功率为136Ps,峰值扭矩为320N·m。
DHT Pro与中国主流的混合动力变速箱一样,采用的是双电机串并联构型,其中一个电机与发动机端相连,专职发电;另一个电机与车轮端相连,大多数都用在驱动车辆。在纯电模式和串联模式下,下图中的离合器是断开的;而在并联模式和直驱模式下,下图中的离合器会结合,发动机和电机的动力会一起进入3挡变速箱中进行整理后再输出至车轮。
DHT Pro较为特别之处在于采用了两组行星齿轮组来实现3个不同传动比的挡位,结构上与传统的AT变速箱有相似的地方,只是DHT Pro整理后的动力是通过行星齿轮组外齿圈输出至车轮端,而传统的AT变速箱一般是由行星架来输出整理后的动力。DHT Pro在纯电驱动、发动机直驱、串联驱动、并联驱动这四种最常见的工作模式中,都具备3挡变速能力。
在混动系统中搭载多挡位变速箱的好处是在车辆低速行驶时,用发动机直驱模式/并联混动模式取代串联混动模式,减小能量转换过程中的损耗(注:串联模式下,发动机发电,电能传递至电机驱动车辆,富余的电能存入电池,这个能量转换的过程存在损耗),从而进一步实现节油的效果。
多挡位变速箱对于电机而言,也是提升效率的关键。对于电机来说,转速越高,其能效和动力输出都会降低,特别是车速超过100km/h后,电机效能下降更是明显。有了3挡位变速箱的加持,就可以在车辆高速行驶时把电机转速变慢降低至高效区间,从而提升电机工作效率和动力输出性能。
其中,C0离合器控制发动机动力是否进入到DHT Pro进行扭矩转换,C3离合器控制两组行星齿轮组的太阳轮是否硬连接(硬连接后转速同步),B1部件制动器控制其中一组行星齿轮的行星架是否固定,B2部件制动器控制其中一组行星齿轮的太阳轮是否固定。
上述四个部件的动态组合,再结合电机能量回收及正/反转,实现了纯电模式、串联模式、直驱模式、并联模式、全功率模式、能量回收模式、怠速充电模式、倒车模式,共8种模式20个细分挡位,可应对不同的行驶工况。
上面介绍了DHT Pro的基础原理,下面我们就实际拆解一个DHT Pro,来看看它内部结构到底是怎样的。DHT Pro给我的第一印象就是它的小巧,根据官方的参数,DHT Pro重量为120kg,轴向长度为354mm,比竞品小了26-56mm,是目前全球轴向长度最小的混动专用变速器。与此同时,DHT Pro的最大输出扭矩为4920N·m(车轮端扭矩),扭质比为41N·m/kg,达到全球领先水平。
预拆解后,DHT Pro的阀体、变速箱电控单元、驱动电机转子、集成驱动电机定子绕组的壳体已经已经单独拆开。
在C0结合后,来自发动机的动力会通过花键配合传递至其中一组行星齿轮的太阳轮之上,实现了发动机直驱功能;在C3结合后,两个花键孔会硬连接在一起,使得与其相连的两个太阳轮相连接并实现转速同步,以此来实现了传动比为1的3挡直接挡。
以上就是整个DHT Pro的内部结构了,壳体轴的使用以及驱动电机嵌套双行星齿轮组设计是这套系统的精妙所在,使得整个变速箱在轴向尺寸上非常紧凑。也是多挡位设计的使用,让直驱模式的工作车速范围更广,有利于油耗的降低。
首先,我们来看看领克01 EM-F的发动机和电机是怎样的配置。领克01 EM-F采用的是1.5T米勒循环混动专用发动机,代号为DHE15-ESZ,最大马力150Ps/5500rpm,峰值扭矩225N·m/2500-4000rpm。电机方面,领克01 EM-F的驱动电机上限功率136Ps,峰值扭矩为320N·m。发动机与电机共同作用下,系统的综合功率为245Ps,综合扭矩为545N·m。
只有在大油门或者全油门的情况下,发动机转速快速提升以压榨动力输出时,发动机的存在感才会被刷出来。
在中等或以上的动力需求下,DHT Pro会更倾向于使用直驱或者并联模式,以保证驱动的效率,降低油耗。
在运动模式下,发动机的转速会保持在2000转或以上,混动系统长期处于直驱模式,边驱动车辆边发电存入动力电池以备不时之需,机械驱动的直接感也被瞬间放大。
领克01 EM-F的车厢静谧性和底盘行驶质感都有不错的表现,保持了领克品牌车型一直以来给人的品质感。美中不足的是胎噪稍微有点明显。可能是车况或路况的原因,我没有遇到我同事何家荣试驾同款车型时提到的外后视镜位置的风噪问题。
总体来说,我很喜欢领克01 EM-F不同驾驶模式下截然不同的性格,可以让我平时代步安安静静舒舒服服,偶尔心血来潮又能热血运动一番。在领克01 EM-F双重性格的背后是吉利DHT Pro技术实力的展现,它让混合动力车型有了更多的可能,除了很节油还可以很运动,这是目前老牌日系混动系统难以兼顾的。
从领克01 EM-F实际体验来看,1.5T混动专用发动机与DHT Pro变速箱配合默契,动力输出力道和平顺性方面都有很好的表现。油耗方面,得益于高热效率发动机、多挡位混动变速箱以及整车轻量化措施等一系列技术组合拳,雷神混动平台衍生出来的车型在油耗表现上和同级车型相比有着较强的竞争力,性能早已超越日系品牌的油电混动系统了。当大家都在为中国纯电动车技术领跑世界而欢呼雀跃之时,殊不知,在油电混动的这条赛道上,中国选手同样赢得闪亮。(图/文/摄/汽车之家 常庆林)