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比亚迪唐EV四驱版使用手册之轻量化技术解析(3)

本文为新能源情报分析网独家撰写原创发布,比亚迪唐EV四驱版使用手册系列稿件第2篇。通过从北京至位于辽宁兴城的永宁蓟辽督师府(往返840公里)综合评测,全向展现并深度解析比亚迪唐EV四驱版的“e平台”电驱动技术、整车轻量化、智能电四驱系统、不同模式下的充放电表现、动力电池热管理策略以及特斯拉 model X、蔚来ES6等四驱电动车型的横向对比。

备注1:感谢比亚迪汽车北京欣太4S店提供的大力支持。

在《宋楠的唐EV四驱版使用手册之“E平台”技术解析(2)》一文中,笔者对比亚迪唐EV四驱版使用的“e平台”技术解决方案进行深解析。至2019年,比亚迪“王朝”系列新能源车型中,元EV、秦Pro EV、宋Rro EV、唐EV,都采用的是“e平台”技术解决方案,搭载“3合1”高压用电系统总成、“3合1”电驱动系统总成、“10合1”低压用电系统总成、以及高温散热和低温预热伺服系统串联在1套循环管路的动力电池热管理技术。

从2015年比亚迪唐80(PHEV)车型上市后,随即量产的唐100(PHEV)、秦100(PHEV)、秦EV(EV)、宋DM(PHEV)、宋EV(EV)、秦Pro EV和秦Pro DM车型,都采用了不同程度的车身及悬架的轻量化设定。

至2019年唐EV四驱版上市,整车层面、电驱动层面以及悬架层面的轻量化设定进行的更加彻底。本文将对唐EV四驱版的轻量化设定进行解读。

1、唐EV四驱版前悬架轻量化设定:

上图为拆除了前部下护板,唐EV四驱版前后悬架及中置的动力电池总成特写。

白色箭头:钢制框型副车架

2019年量产的全新一代唐,基于型号牵引的“1个车型,3款动力”为正向研发策略。全新1代唐车型平台,在设计之初就考虑到,难度最高的DM车型、燃油车型和EV车型所需不同的技术设定。针对DM车型、燃油车型和EV车型,整车车型平台、前后悬架、车身焊接,为适应不同动力总成、传动组件和动力源,具备更宽泛的调节区间。

唐DM四驱版、唐EV四驱版和唐燃油两驱版,都适配了同类型的钢制副车架(针对不同驱动总成的不同技术状态,悬置总成固定锚点不同),以获得对动力单元更好地支撑。

白色箭头:钢制框型副车架

红色箭头:“3合1”电驱动系统总成、BC系列压缩机、传动半轴,由钢制框型副车架支撑

上图为唐EV四驱版“3合1”电驱动总成与钢制框型副车架后端的悬置支架和固定锚点技术状态细节特写。

红色箭头:焊接在钢制框型副车架的固定锚点

白色箭头:固定在“3合1”电驱动总成(减速器)外壳体的悬置支架

唐EV四驱版的钢制框型副车架,设定3组悬置支架和相应的固定锚点。铝合金悬置支架和钢材质固定锚点一端,螺栓和胶套“软连接”;钢材质的固定锚点,与钢制车身焊接通过焊接“硬链接”。

上图为唐EV四驱版“3合1”电驱动总成副驾驶员一侧,悬置支架和固定锚点技术细节特写。

铝合金材质悬置支架(红色箭头),通过螺栓“硬链接”固定与“3合1”电驱动总成的电机一侧。焊接在钢制框型副车架的固定锚点,通过螺栓和胶套进行“软连接”。

红色箭头:“3合1”电驱动总成的驱动电机

黄色箭头:“3合1”电驱动总成的减速器

绿色剪头:“3合1”电驱动总成前端悬置总成

蓝色箭头:通过铝合金材质支架“硬链接”固定在“3合1”电驱动总成上的BC系列电动空调压缩机

橘色箭头:中空轻量化设定的驱动半轴

备注2:比亚迪15事业部自行研发和量产的BC系列电动空调压缩机,为比亚迪全系EV车型和DM,J系列和T系列超级电动卡车的标准配置。甚至,BC系列电动压缩机,成批量向长城汽车供货,装配在欧拉R1上。

上图为唐EV四驱版前悬架细节特写。

黄色箭头:铝合金材质的下摆臂

红色箭头:铝合金材质下球销

蓝色箭头:通过3条螺栓将下摆臂和下球销固定

绿色剪头:铝合金材质前转向节

唐EV四驱版前悬架,为较为传统的麦弗逊式结构,不过引入了铝合金材质转向节、下摆臂和下球销采,降低前驱动桥负载效果显著。下摆臂和下球销,通过螺栓固定,可以进行单独更换,降低维修养护成本。

备注2:转向节不是羊角或仰角

2、唐EV四驱版中置动力电池总成轻量化设定:

上图为唐EV四驱版动力电池总成前端线缆接口特写。

红色箭头:铝合金材质动力电池下壳体

黄色箭头:热管理系统冷却液至动力电池内部的进出水管接头

紫色箭头:BMS控制线缆接头

唐EV四驱版适配的“622”NCM三元锂动力电池总成,装载电量82.8度电,适配完整的高温散热和低温预热功能的热管理技术(策略)。这套600伏级别的高压动力电池总成,下壳体为铝合金材质、上壳体为ABS工程塑料材质。

在保证动力电池总成外壳体具备足够的抗外力冲击能力同时,使用铝合金材质进行轻量化设定,用物理手段提升被动安全性。

比亚迪研究院的工程师们给基于“e平台”技术解决方案的唐EV四驱版(也包括宋Pro EV、)电动汽车,搭载效能更高的热管理系统(技术和策略)。将上一代秦EV450搭载的2套动力电池循环系统、进化至结构更简单、管路更少、重量更轻、耗电更小的1套动力电池循环系统。通过技术手段,让动力电池总成内部的电芯,始终处于25-38摄氏度运行范围,以此保证动力电池主动安全性能。

外观上貌似唐EV四驱版搭载的动力电池铝合金外壳体设定与其他品牌EV车型并无差异,却融入比亚迪过去10年对电芯、模组整车应用经验、以及连续6年参加中国汽车拉力锦标赛获得数据积累。

3、唐EV四驱版后悬架轻量化设定:

上图为唐EV四驱版后悬架技术细节特写。

红色箭头:铝合金材质框型后副车架

白色箭头:铝合金材质后牵引臂

黄色箭头:铝合金材质后横拉杆

蓝色箭头:铝合金材质后转向节

唐EV四驱版的后悬架,由铝合金材质框型后副车架、后牵引臂、后横拉杆、后转向节,钢材质稳定杆和横拉杆构成。

唐EV四驱版的后悬架,大量引入铝合金材质部件,最直接的技术需求就是降低簧下质量、提升轻量化程度及整车操控性。需要特别指出的是,比亚迪系新能源车的轻量化材质分系统使用的比例,堪称中国本土品牌车厂第一。铝合金材质的配件制造成本高于钢制配件,对于加工工艺的要求也更高,但是轻量化效能也是显著的。

上图为唐EV四驱版后置“3合1”电驱动总成细节特写。

厚度约30mm的软材质保护罩(白色箭头),将后置“3合1”电驱动系统总成完整包裹。不仅有助于降低噪音馈电工况产生的噪音,还在一定程度降低行驶过程中异物击打电机外壳体造成破损的几率。

显然,唐EV四驱版后悬架,引入了足够多的铝合金材质部件,为的就是提升轻量化比例,间接起到综合续航里程处于更稳定的状态。

笔者有话说:

从2008年-2014年,比亚迪先后推出F3e(未量产)、F3DM、e6、秦(DM)和唐80多款DM车型和EV车型。其中F3DM和e6的量产奠定了比亚迪新能源核心技术民用化的“王者”地位。随后的两驱的秦(DM)和四驱的唐80顺利量产,则从简单粗暴的“油改电”式设定理念,向满足DM和EV车型技术特点的准新车型平台迈进的时代。

2015年比亚迪唐80(DM)量产,虽然基于S6的车型平台,却对后悬架进行了彻底的改进,引入第1种技术状态的铝合金材质独立架构。

2017年比亚迪唐100(DM)量产,在唐80的基础上,改进了后悬架部分技术状态,引入铝合金材质的后转向节。

2018年比亚迪全新一代唐DM量产,作为一款全新的车型平台,从设计之初就兼容DM车型、燃油车型和EV车型所需的技术状态。由于燃油版没有四驱型号的量产,且自重较轻(1.8吨),没有适配铝合金材质悬架零件。唐DM和唐EV,换装更激进的铝合金材质前悬架系统,并将后悬架的框型副车架改为铝合金材质(继续保持后转向节、后牵引臂和后横拉杆铝合金材质)。

以上提及的唐DM中置动力电池总成、前后悬架的轻量化,是基于车型平台正向研发策略展开。为了满足诸多性能的均衡,“3合1”高压用电系统总成、“3合1”电驱动系统总成、“10合1”低压用电系统总成、简化管路数量与质量同时提升动力电池高温散热和低温预热效能的热管理技术、驾驶舱仪表台骨架和饰板材质的进化,最终让唐EV四驱版具备安全、成本、性能的矛盾得到均衡。

如果一味的以铝合金材质零件引入的数量多与少,来判定车型轻量化的效能是不客观的。但是,比亚迪确是全球第一家以量产车状态,参加苛刻的中国汽车拉力锦标赛的新能源整车厂商。

由唐100量产车改型而来的环塔赛事,在半个多月的赛事中,2.0Ti发动机、6DCT、电驱动系统、动力电池系统的可靠性非常出色。由秦100量产车改型而来的CRC赛车,保留了前后铝合金悬架系统,在连续2年赛事(12站)中,没有出现一宗悬架断裂事故。

笔者有理由相信,唐EV四驱版搭载的更多数量铝合金材质零部件,不仅仅提升轻量化级别,而是在前代车型的基础上为后续车型的量产提供更丰富的应用储备。

文/新能源情报分析网宋楠

搭载DCT的车能不能买?怎样判断变速箱的好坏?看完这篇就懂了

现在DCT可以说是最热门的变速器了,几乎知名车企都会推出相关产品,DCT也因其换挡速度快、效率高、经济性好等特点博得不少消费者的认可。但与此同时,市面上关于DCT出问题也比比皆是,有些厂家大量召回,车辆返修多次甚至更换新变速箱引起消费者的疑虑和不满。面对同样明显的优势和劣势,很多消费者心里都在问一个问题:究竟搭载DCT的车能不能买?怎么才能试出变速箱的好坏呢?这篇文章就解决这个疑惑。

DCT有别于一般的自动变速器系统,你可以把它看做是两个手动变速器的合体。传统的手动变速器使用一台离合器,当换挡时,驾驶员须踩下离合器踏板,使不同挡的齿轮做出啮合动作,而动力就在换挡期间出现间断,令输出表现有所断续。双离合变速器有两套离合器模块交替工作,因此我们发现,DCT最大的优势就是换挡速度快。并且由于传动效率高,对于油耗的节省也有着积极的作用。

DCT分为干式和湿式。干式DCT一般用于小排量发动机,湿式DCT则适用于中、大排量发动机,可以承载更大的功率、扭矩,散热性能和稳定性也更有优势。作为一种风靡的变速器,自然会有很多车企生产,如大众DSG、奥迪S-TRONIC、福特Powershift、现代DCT、通用DCG等,国内自主品牌也有一些企业正在生产使用,如比亚迪等。下面咱们简单举几个例说

大众系列:

目前有DQ200、DQ250、DQ380、DQ500等产品,这些产品几乎搭载在所有我们能见到的国产大众汽车上。其中DQ200是干式DCT,而DQ380和DQ500属于湿式DCT。

福特系列:

福特DCT目前也分为干式DCT和湿式DCT两类产品。与大众不同的是,福特的干式DCT采用双伺服电机分别驱动的换挡鼓设计,每个换挡鼓控制两个拨叉,换挡鼓转动时,拨叉沿着换挡鼓的沟槽移动。齿轮箱内共四个拨叉负责挡位的切换。整个电机系统的功耗也非常低,平均功耗只有15W,仅相当于落地电风扇的1/4。

从渊源上说,在大众和福特这两款干式DCT上,作为双离合变速器核心零部件之一的双离合器模块都来自同一家供应商——德国舍弗勒旗下的LuK公司。LuK按照厂商不同的要求分别为大众和福特设计开发了他们各自的双离合器模块。

通用系列:

通用的双离合变速器称为DCG。与大众7DCT不同的是,它采用三轴齿轮箱与电动液压控制的双离合器,最大传递扭矩250N?m。关键是7DCG针对耐用性与稳定性进行了更多考量,工程师采用了特殊的摩擦片材料以及增大摩擦面积的设计,提高了双离合器的耐热能力,因而避免了在拥堵路况下变速箱温度过高的稳定性问题。DCG通过一个电动液压驱动的同轴伺服缸来控制双离合器。采用同轴伺服缸能使这款DCG控制更精确、噪音更低、重量更轻。值得一提的是,这款DCG变速箱的7个前进挡及1个倒车挡都采用了成本更高的螺旋形齿轮,有效降低了齿轮的啮合负载和噪音。

本田系列:

值得一提的是本田的DCT。熟悉本田的朋友都知道,其特有的平行轴自动变速箱采用的是和液力变矩器和常啮合齿轮的组合,结合了手动挡和传统自动变速箱的特点。而这台DCT同样如此,跟传动轴结合的依旧是液力变矩器,只是变速箱内部换成了双离合结构。这个结构的优势很明显,首先它能够有效提供更顺畅的低速蠕行驾驶,可靠性也会更高。

本田8速双离合变速箱
最大输入扭矩270N·m最大传动比6.367—7.0离合器/伺服控制系统液压控制

反方面,由于DCT是用电脑控制离合器的切换,因此在低速的时候,顿挫感比较明显,这样的顿挫会使人感觉不适,因此很多车主对DCT的舒适性产生了抱怨。其实,应用DCT的初衷主要是为了平衡运动性和经济性,喜欢运动驾驶的人们对于这样的顿挫也没有太多怨言。

但另一个问题就严重多了,那就是无法换挡甚至行驶过程当中突然脱挡!这种问题集中在使用干式离合器的DCT上。由于中国道路的拥堵情况比国外严重得多,走走停停的工况占据了我们驾驶时的大多数时间。在这种情况下,双离合器就会长期处于“接合、分开”的交替状态,这与我们开手动挡车时的半联动离合状态相似,都会造成离合器片及电子执行机构的快速升温。这是一种导致高温的原因。第二种就是长期暴力驾驶,使得双离合器在接合时剧烈摩擦导致高温。以上两种驾驶方式,都会令双离合器长期处于高温环境,导致DCT执行机构的“失灵”现象,进而发生不升挡甚至脱挡的现象。

有的人问了,这么严重的问题,是不是所有的干式DCT都不能用呢?其实在这里我要说明一下,目前问题暴露比较多的只有大众和福特的干式DCT。但它两家也已经针对DCT的问题进行了大量的改进和解决,目前正确使用问题并不大。而湿式DCT由于拥有机油的散热效果,因此出现问题的几率很小。当然,也有厂商引以为戒,优化了摩擦片的热容量、厚度等,基本解决了这类问题。

但DCT依然有一个通病,是本身换挡逻辑导致的。由于DCT两个离合器交互工作,在2挡状态时,3挡已经准备好。如果此时正处在上坡或超车的工况下,TCU判断应该降挡,那就会出现比较大的箱体抖动问题。好比我打乒乓球时判断对方回球正手方向,但实际回的是反手方向,想要接住球就需要拉回重心,再次反向做出动作,是很令人头疼的。

说了这么多,那我们该如何正确使用DCT?个人认为还是取决于驾驶环境和驾驶习惯。绝大多数驾驶者在停车时候都没有挂N挡的习惯,这种习惯在普通AT和CVT上,是姑且可以的,但在DCT上就不合适。试想一下,你会在开MT车等红灯的时候左脚一直保持半联动离合的状态吗?肯定不会!那样你会很累,还会磨损离合器。DCT的原理和MT极其类似,因此我们在使用时,要参考MT的使用方式而不是AT和CVT的使用方式,这是我们必须注意的!

我们在选车的时候,如果你喜欢驾驶,喜欢那种略带顿挫的“运动感”,那么选择DCT是完全正确的!因为它可以带给你极其直接的换挡感受和较高的动力传递效率。但如果你希望省心、舒适,那么我建议选AT或者CVT,是肯定可以满足您的需求的。

如果您决定了购买搭载DCT的车型,在挑选时最好的方法还是试驾。试驾过程中,您可以多模拟一些情况,如:频繁变速行驶,如果是在山路上,那就太好了,可以实际体验到上下坡变化时,变速箱的换挡逻辑。如果DCT换挡频繁甚至是换挡错误,并且经常卡壳,那么这台DCT的换挡逻辑就有待改进。还有一点,您在正常行驶时,突然大脚给油,如果变速箱震动过大,那说明变速箱也需优化。

总之,DCT是一个略为傲娇的高科技变速箱,如果您选择了它,虽然有时候需要包容,但绝大多数时间,DCT都能给您顺畅、直接、迅速的使用感受。只要正确使用,DCT不会令您失望的。

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