12月3日长城汽车在坦克500一定红的预售发布会上,推出了长城汽车专为泛越野打造的泛越野超级电混架构Hi4-Z, H(Hybrid)代表混动,i(intelligent)代表智能,4代表(4WD)四驱系统,Z(zenith)代表顶峰,寓意长城汽车在新能源混动架构探索上的又一高峰。采用2.0T、3.0T大功率发动机+纵置功率分流+3挡变速器+大容量电池+前后双电机的混动架构。3.0T系统综合功率715kW,综合1375N·m,2.0T系统综合功率635kW,综合扭矩1195N·m。
下面我们来进行这套架构的详细解析:
(1)核心零部件详解
①纵置2.0T3.0T大功率发动机。
2.0T发动机最大功率扭矩180kW/380N·m,采用低压EGR、米勒循环等技术,越野最高工程热效率40%,3.0T发动机采用双涡轮增压,最大功率扭矩260kW/560N·m,为同级最高工程热效率38.5%。
②纵置功率分流+3挡变速器
变速器内部集成离合器、215kW大功率电机、行星排、行星排锁止机构、3挡平行轴等部件,传动效率98%。在560mm的空间内集成了20余个零部件与电机嵌套布置,前传动轴万向节与变速器齿轮一体式焊接,使变速箱比单挡的构型短20%。
前电机采用扁线绕组,电机效率超98%,最大功率215kW,最大扭矩400N·m
行星排+3挡的设计,让Hi4-Z系统具备市面上混动构型所有模式,通过行星排锁止机构的配合,可实现功率分流、串联、并联、直驱、纯电五种模式灵活切换。
3个档位为3挡经济挡高速使用,能耗低,2挡日常加速使用,加速快,1挡为脱困使用,20多倍的速比,可实现扭矩到轮端的20倍放大。
③大容量高密度的电池系统
Hi4-Z搭载了一块59.05度的电池包,电芯密度234Wh/kg,体积密度232Wh/L,WLTC工况下纯电续航201km,系统综合续航可达1,100km+。
电芯采用快充高倍率电芯,3C充电倍率,最大快充功率163kW,放电功率600kW。30%-80% SOC工况充电仅需15min,可纯电行驶120km。
电池设计纵向8层安全防护,复杂工况下能保护电池包应对各种冲击。侧向4层安全防护设置,减轻最容易导致电池挤压变形的侧向碰撞伤害,8+4 更安全。采用超IP68防水等级,1m以下水深静置48小时电池内部无水进入,各项功能正常,超0.5h行业标准96倍。
全时自动监测:BMS 24小时全时段监测电芯电压及其温度,覆盖行车、驻车、充电、下电等场景。当行车状态发生热失控时,能在0.2s内向整车控制器发送热失控信号,停车之后0.1s做出切断高压指令。车辆熄火静置时,BMS每8s检测电芯电压及其温度。车辆发生碰撞时,通过行业领先的高压碰撞极速断放电技术,ABM控制气囊弹出,同时控制智能熔断器,做出切断高压指令,信号传输约0.02s,切断仅需0.003s,避免高压触电风险。
④高性能后桥电机
采用超800V高压系统,搭载第三代半导体技术,采用长城自研的1200V碳化硅电控模块,控制器效率99.8%,电机效率大于98%,内部采用两档减速机构,1挡速比同样大于20,可和前桥低速档配合组成4L模式,实现前后动力到轮端的20倍放大。
内部还集成了升压模块,使用低压桩充电时,最大快充功率超120kW。
⑤五连杆迪翁桥越野专用悬架
左右轮使用一根非常粗壮(φ90×7.5)的圆形高强钢管连接,采用4000吨液压一体成型技术,将弯梁一体压成,弯梁强度1000mPa。簧下质量降低35kg,有效减小不平路面车轮动载荷的变化,提升轮胎的贴地/抓地能力及行驶舒适性,保留了整体桥的动态离地能力,提供了极大的悬挂行程。
(2)系统核心解析:
①动力性强
系统最大马力972匹,前后电机满功率为455kW,600kw电池可支持前后电机满负荷输出,0-100加速满电4s级,馈电零百加速5s级。
Hi4-Z在沙漠直拔可全力输出,最大爬坡度100%,大排量发动机和功率分流+3挡前驱模块的构型设计,馈电时通过功率分流强悍输出,沙漠直拔时支持67%的长时间持续爬坡。
②动力持续性强
0-100加速连续20次测试不衰减。馈电时采用功率分流模式,发动机一部分动力驱动车辆的同时,将一部分动力发电给P4电机供电驱动后桥,余电充电,实现馈电强悍的补电能力。前后电机均采用水冷+油冷的复合冷却方式,冷却效果更好,可持续优化性能。
③经济性更好
馈电城市工况综合效率大幅提升,平均油耗降低约8.25%,Hi4-Z凭借变速器中的行星排结构和三挡前驱模块能够实现功率分流,让发动机时刻保持在高效区间,并且发动机大部分功率保持直驱,传递链路短,城市油耗降低0.7L/100km。
馈电高速大负荷工况,综合效率大幅提升,平均油耗降低约11.04%,通过锁止行星排让发动机直驱,并凭借三挡前驱模块的设计,让发动机时刻在高效区间内运行,传递链路短,综合效率高,能量损失低,高速油耗降低1.3L/100km。
越野穿越场景下,发动机直驱,工作点在高效区,动力传递链短,综合效率更高,实测穿越必鲁图峰相比单挡串并联油耗降低12L/100km。
通过智能能量管理下的预测性能量管理、智能能量回收、智能热管理等策略协同发动机、三电、压缩机等部件高效运行,实现能耗进一步降低8%~15%。
④架构安全
系统采用非承载车身,平台架构设置2纵9横大梁框架,由99%超强度钢和高强钢打造。
以上就是Hi4-Z混动系统的详细解析。
注:文章中引用数据和图片来源网络
meko@mekorp.com
Tel: +86-512-57176128
Fax:+86-512-57176129