随着新能源市场的逐渐火爆,混合动力车型已经成为消费者购车的首要选择,上汽大通背靠上汽集团11年混动赛道的技术积累,推出了专为MPV设计的ACIS智慧全场景混动技术,将搭载于上汽大通大家7、大家9这两款车型。今天,我们就一起来了解这个全场景混动技术的一些优势。

上汽蓝芯第三代混动专用发动机,最大功率110kW,峰值扭矩235Nm,采用米勒循环,实现膨胀大于压缩比,更加省油,配备静音链条、电子油泵等多项静音科技,低压废气再循环技术,实现43%热效率。

米勒循环发动机与奥托循环发动机非常类似。米勒循环通过改变进气门关闭角度控制发动机负荷,从而减少了部分负荷下发动机的泵气损失。解决了采用节气门负荷控制的奥拓循环时,发动机泵气损失大、经济性差等一系列问题。发动机的膨胀比大于压缩比,在膨胀行程中可最大限度的将热能转化为机械能,达到改善发动机热效率,降低燃油消耗,减小热荷,降低 NOx排放等目的。

米勒循环与奥托循环的不同之处:在进气冲程时活塞运动到下死点,但进气门保持开放同时活塞进行压缩。直到曲轴通过活塞的下止点后70度,进气门才关闭。简单地说就是在压缩冲程(compression stroke)中,先延迟进气门关闭的时间,活塞在汽缸里上升约五分之二容积时,才完全封闭进气门。所以有部分在汽缸的气体会重新进入进气歧管,并在机械增压(supercharger)的作用下保持气压,故下一次的进气冲程中可提高进气效率且减少泵压损失(pumping loss)。可是这样也造成实际上的压缩空气没有比进气时的多,而降低压缩比。然而在点火冲程中,活塞仍旧由上死点移动至下死点,造成膨胀比大于压缩比的特殊状况。压缩比较小所以油耗低,膨胀比大所以动力大,另一方面也为了避免过高的压缩比引起发动机的爆震(提前点火)。
低压EGR废气再循环系统:废气再循环系统(Exhaust Gas Recirculation)简称EGR,是将发动机产生废气的一小部分导入进气侧再度燃烧。再循环废气由于具有惰性将会延缓燃烧过程,也就是说燃烧速度将会放慢从而导致燃烧室中的压力形成过程放慢,这就是氮氧化合物会减少的主要原因。另外,提高废气再循环率会使总的废气流量(mass flow) 减少,因此废气排放中总的污染物输出量将会相对减少。EGR系统的任务就是使废气的再循环量在每一个工作点都达到最佳状况,从而使燃烧过程始终处于最理想的情况,最终保证排放物中的污染成份最低。

VGT可变截面涡轮增压器:VGT是Variable geometry turbocharger的缩写(可变截面涡轮增压系统),与传统涡轮增压器相比,这极大地改善了低转速时的响应时间和加速能力。采用可变涡轮截面技术的汽油发动机在所有转速范围内的效率均明显高于目前采用的标准放气阀式的涡轮增压器。

VGT技术的核心部分就是可调涡流截面的导流叶片,从图上我们可以看到,涡轮的外侧增加了一环可由电子系统控制角度的导流叶片,导流叶片的相对位置是固定的,但是叶片角度可以调整,在系统工作时,废气会顺着导流叶片送至涡轮叶片上,通过调整叶片角度,控制流过涡轮叶片的气体的流量和流速,从而控制涡轮的转速。当发动机低转速排气压力较低的时候,导流叶片打开的角度较小,此时导入涡轮处的空气流速就会加快,增大涡轮处的压强,从而可以更容易推动涡轮转动,从而有效减轻涡轮迟滞的现象,也改善了发动机低转速时的响应时间和加速能力。 而在随着转速的提升和排气压力的增加,叶片也逐渐增大打开的角度,在全负荷状态下,叶片则保持全开的状态,减小了排气背压,从而达到一般大涡轮的增压效果。此外,由于改变叶片角度能够对涡轮的转速进行有效控制,这也就实现对涡轮的过载保护,因此使用了VGT技术的涡轮增压器都不需要设置排气泄压阀。

DHT单挡混动专用变速箱,采用P1(发电机)+P3(驱动电机)双电机架构,P3驱动电机最大功率176kW,峰值扭矩390Nm,上汽大通DHT将离合器嵌套在P1电机内部,Hair-pin扁线驱动电机也是一个亮点。

扁线绕组电机有效铜的面积可以提高20%以上,传统电机有效铜槽满率只有45%左右,发卡电机能做到70%左右。永磁电机损耗由绕组铜耗、铁耗、风磨杂散、磁钢涡流损耗,其中绕组铜耗占比50%以上,铜耗大小又和绕组电阻成正比,减小绕组电阻能直接降低铜耗、提升电机效率和功率密度。 绕组表面积大,散热面积大。绕组匝与匝之间接触面积大,热传导更好。绕组每匝之间空隙小,热传导更好;绕组和铁心槽之间接触良好,热传导更好。通过温度场仿真,相同设计的扁铜线电机绕组温升比圆铜线电机低10%。线圈端部结构更紧凑。相比散嵌绕组,端部高度低很多。

上汽大通为这套混合动力系统配备了24.7度的磷酸铁锂电池和39.7度的三元锂电池,在电池安全方面,两种电池均采用并联流道的直冷技术,和传统的串联流道相比冷却效率更高,不仅能将电芯的最高温度降低约10%,而且还能将所有电芯温差控制在5度以内,从而显著提升电池寿命。

注:文章中引用数据和图片来源网络