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[电控技术] 涡轮增压双离合 自主高端动力总成浅析

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该用户从未签到

发表于 26-12-2014 16:41:14 | 显示全部楼层 |阅读模式

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相比于德系、美系汽车工业百年的深厚积淀,我国的汽车工业技术真正起步是从上世纪八十年代开始,但我国自主品牌的发展速度之快令全世界都倍感惊讶。原因想必大家也清楚,技术上的进步,我们主要靠的是对国外先进制造设备的购置以及合作研发,甚至是成品的逆向开发。相信不少爱国青年会觉得这样做有失大国体面,但不可否认,消费者确实因此得到了先进技术带来的享受,否则完全靠自己的话,我们这一辈人恐怕也别想开上自主涡轮增压双离合汽车了。拿来主义不是错,学习他,然后研发自己的技术,最后超越,这正是自主品牌努力的方向。
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涡轮增压双离合 自主高端动力总成浅析涡轮增压双离合 自主高端动力总成浅析
  谈到动力总成,最核心的部分莫过于发动机与变速器。编辑认为,如果将一台车比作一个人,那么发动机是他的灵魂,而变速器则决定了他的脾性。就目前而言,涡轮增压发动机低转高扭的特性和油耗优势,以及双离合变速器紧密快速的换挡衔接,是这个星球上最佳的动力组合。我国在涡轮增压和双离合技术方面,多是采取合作或逆向开发的方式,以国外已有的机型为原理基础进行针对国内工况条件的适应性调整。

  目前国内上市的涡轮增压+双离合动力组合车型有荣威550、比亚迪速锐/G6/秦、观致3等,从产品线普及程度上看,比亚迪在高端动力总成方面比较积极,看得出也是公司未来产品的“押宝”之处。那么,我们就从该动力组合入手,为大家介绍自主涡轮增压+双离合的技术特点,以及能为消费者带来哪些实实在在的好处。

  1.5TI涡轮增压缸内直喷发动机
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  关键字:大众1.4TSI ECU程序

涡轮增压器工作原理图涡轮增压器工作原理图
  首先我们来看涡轮增压发动机的工作原理,核心部件为涡轮增压器。工作时,由于排气管道排出的气体具有高压力、高热能的特性,其经过增压器的涡轮,可以带动涡轮旋转,将一部分内能转化为涡轮的动能,涡轮带动另一端同轴的叶轮(图中的压缩机轮)旋转,叶轮处于发动机进气道前端的压缩机壳体内,将空滤过滤后的空气加压,从而实现增大进气压力的效果。判定一台涡轮增压器的优劣,最重要的两个指标是涡轮有效介入时对应的发动机转速,以及增压后发动机输出的峰值扭矩大小,也就是“增压系数”。
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比亚迪1.5TI涡轮增压发动机比亚迪1.5TI涡轮增压发动机
  没错,比亚迪这台1.5TI发动机,其研发借鉴自大众的1.4TSI发动机,虽然两台发动机的结构和零部件布局高度相似,但绝非复制这么简单。受限于目前国内的零部件加工水平,该发动机的涡轮增压器采购自博格华纳,高压油泵的供应商为玛涅蒂·马瑞利,而喷油嘴则来自博世提供技术的联合电子。该发动机最核心的“大脑中枢”——ECU则是由比亚迪自己开发程序并匹配。因此,这台铝合金缸体的1.5TI发动机可以说既有了媲美合资车型发动机的硬件实力,又没忘记结合国内情况自行开发控制系统。
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1.5TI发动机功率-曲线图1.5TI发动机功率-曲线图
  由功率曲线图中我们可以看出,该发动机在1750rpm即可输出240Nm的最大扭矩,到3500rpm时才开始轻微衰减,4000rpm时才有明显衰减,完全满足日常使用中的转速区间段。而其113kW的最大扭矩也超越了传统2.0L自然吸气发动机的常值。对照涡轮增压效果的两个指标,虽不及标致THP发动机1400rpm的全工况介入,但其有效介入转速和“增压系数”都已处于较高水准。

  总的来看,比亚迪这台1.5TI发动机,零部件来自可靠的供应商,核心ECU程序为自主研发,理论动力输出不输主流。但如编辑一开始提到,灵魂有了,但性格优劣的表现,还要看另一个重要部件——变速器。

  6速DCT双离合变速器

  关键字:离合器模块 TCU
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6速双离合变速器工作原理图6速双离合变速器工作原理图
  双离合器换挡间隙短、动力损失小的优点大家一定都知道了,下面就给大家讲讲它是怎么工作的。原理图中为2挡工作,准备挂3挡的状态。双离合变速器有两个离合器和两个输入轴,其中离合器1控制1、3、5奇数挡,离合器2控制2、4、6偶数挡。当2挡工作时,离合器2处于接合状态,离合器1处于分离状态,但此时TCU(自动变速器控制单元)根据驾驶员意图,控制3挡齿轮啮合,该齿轮组连同输入轴1与离合器1均处于空转状态。换挡时,离合器2分离,几乎在同一时间,离合器1接合,发动机输出轴动力传递到离合器1,带动3挡已啮合的齿轮开始工作。简单来讲,双离合变速器换挡通过目标挡位的提前啮合,实际上换的不是齿轮,而是离合器片。
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比亚迪6速DCT变速器比亚迪6速DCT变速器

  比亚迪的6挡DCT实际上是由大众7速DSG减掉一组齿轮而来,大家不要觉得这是偷懒。在变速器这么精密紧凑的结构中,任何一点改动都意味着整体布局的大变,更何况是减掉一个挡位?而更加值得一提的是,这台6速DCT的离合器模块与TCU均为比亚迪自主研发而来,一般来讲硬件模块有现成的采购即可,但与其合作的Luk供应商因产能问题,要到今明两年才能提供硬件。没办法,工程师们只好自己上了,一不做二不休,干脆TCU也自己开发。在TCU的开发中,通过理解驾驶员意图确定换挡控制点是极为关键的,需要庞大的车速、转速、加速踏板深度等原始数据做积累,这并非一朝一夕的事,比亚迪不能逾越这个时间上的难题。正因为如此,试驾中我们发现速锐在低速复杂路况下,变速器偶尔会对驾驶员意图理解产生微小偏差,表现为换挡略为迟钝或过早,但我们并不能因此就否认比亚迪在自主变速器研发方面所作出的努力与成果。

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该用户从未签到

 楼主| 发表于 26-12-2014 16:42:36 | 显示全部楼层
荣威550

  关键词:1.8T+6挡湿式双离合
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6挡湿式双离合变速器6挡湿式双离合变速器
  荣威550我们主要介绍它的TST 6速油冷双离合变速器,不同于比亚迪采用的干式双离合,荣威550采取联合研发的策略,与博格华纳合作开发了这款湿式双离合变速器。湿式与干式的区别在于其结构更加复杂、成本更高,但散热性能更佳。这款双离合器具备如下特点:

  1.换挡时间0.2秒;

  2.可承受360Nm的最大输入扭矩;

  3.油耗下降15%;

  4.同心双输入轴及双中间轴;

  5.采用湿式双离合变速器。

  下面编辑逐条简要分析这些特点对我们用车的影响:

  1.0.2秒的换挡时间算是很短了,正常起步加速过程可做到难以察觉;

  2.这个是硬指标,说明该变速器可匹配大排量或高增压发动机,适应性强;

  3.官方给出的数据,实际效果还要结合每个人的用车习惯和工况,不要太在15%上面较真儿;

  4.这个不是什么突出优势,很多双离合也用同心轴结构,不过同心轴节省空间是实实在在的;

  5.开头已经提到,干式与湿式各有优缺,但湿式的散热性能确实胜干式一筹。

  观致3

  关键词:奇瑞1.6T+6速双离合
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奇瑞1.6T涡轮增压发动机奇瑞1.6T涡轮增压发动机
  观致3所使用的1.6T发动机来自奇瑞,型号为SQRE4T16。从奇瑞官网上得知,该型号发动机最大扭矩210Nm的起始转速点为2500rpm,比较靠后,但观致工程师团队重新调校,将转速提前到了1750rpm,且衰减点保持在5000rpm,阈值很宽。事实上,这台增压发动机是奇瑞直接购买的霍尼韦尔公司所产涡轮增压器,后者为该领域的老大。不客气地讲,这台发动机并没有太多技术亮点,无缸内直喷。但奇瑞另一款正在研发的型号为SQRF4J16的1.6T高增压发动机,其最大扭矩达到了惊人的285Nm,数据上相当于自然吸气3.0L排量的发动机,预计将搭载到路虎车型上面,不过我们现在能做的,只有等。


  需要说明的是,如果自主品牌的高增压发动机真有一天实现量产,那么相应的变速器等传动结构也必须相应做出升级。
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该用户从未签到

发表于 28-12-2014 15:28:36 | 显示全部楼层
对比更详细些就更好了
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  • TA的每日心情
    无聊
    14-2-2016 14:50
  • 签到天数: 5 天

    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 23-1-2015 13:32:50 | 显示全部楼层
    牛插的很啊!
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  • TA的每日心情

    7-7-2016 18:37
  • 签到天数: 4 天

    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 23-1-2015 19:50:00 | 显示全部楼层
    技术上确实很牛,但是这些技术真的好吗?双离合故障频频,均质燃烧的缸内直喷只有在低温情况下才会省油,涡轮增压在市区行驶时真的能起作用吗?我想这些应该好好对消费者做一个调研。
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  • TA的每日心情
    郁闷
    10-5-2018 15:18
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    [LV.4]偶尔看看III

    发表于 30-6-2017 16:10:47 | 显示全部楼层
    貌似有点复杂   懵逼状态  哈哈  谢谢分享  
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  • TA的每日心情
    开心
    28-6-2019 11:24
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    [LV.5]常住居民I

    发表于 5-7-2017 21:14:56 | 显示全部楼层
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