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1、2016-4-10 传统发动机新技术介绍 双离合变速器与混动变速器 混联式新能源车动力流剖析 混动发动机开发 混动CAE仿真技术 Ford Ecoboost 1.0T 3缸增压发动机典型 技术： 缸内直喷 发动机热管理 进排气VVT 正式皮带传动(降低摩擦_噪音) 可变排量机油泵(降低摩擦) 集成排气 道设计 缸内直喷 两级可变机油泵(高 压/低压模式切换) 缸间带冷却槽， 减小气缸变形 Mazda sky-active自然吸气发动机 高压缩比:13.014.0(降低油耗) 缸内直喷 采用4-2-1排气歧管(降低缸内残余废 气量，抑制爆震) 通过降低发动机缸内残余废气量，抑制缸内未燃区最高温度
2、，进而 减小爆震 采用双流道增压器结构，1/4缸连接涡轮机，2/3缸连接涡轮机， 可以减小缸内残余废气量同时提高增压器响应性。 Mazda 2.5T增压发动机特征: 缸内直喷 高压缩比10.5(常规增压发动机压缩比9.5) 涡轮机入口控制阀 三涡道涡轮机 最大扭矩420Nm 最大功率172kW 发动机增压小型化(6缸变为4缸，4缸机变为3缸机2缸机等) 缸内直喷+高压缩比+气道燃烧室优化 进排气VVT可变相位以及VVL可变升程 电控废气旁通阀 发动机热管理 发动机运动部件降摩擦应用 低粘度机油 EGR技术应用 7DCT 原理图 双离合变速器 7DCT 数模 7DCT 轴系布置 倒档同步器(1层
3、同步环) 双离合变速器 DSG 输入轴(轴套轴结构) 双离合变速器 双离合变速器 双离合变速器 双离合变速器 同步器基本结构 双离合变速器 双离合变速器 双离合变速器 双离合变速器 2015 All rights received 新能源汽车 新能源汽车分类 中国定义的 新能源汽车 新能源汽车按构型和电气化程度分类 混合动力汽车 混合动力汽车电气化细分 微混 Micro Hybrids：12 V、48V系统， Star Stop系统，BISG系统 中混 Mild Hybrids：120V系统， CISG系统，包括Star Stop功能、刹车能量回收 功能、电动机辅助加速 强混 Mild Hyb
4、rids：200-300 V甚至更高系统，纯电动模式、发动机给电池充电、 刹车能量回收、动力分流 混合动力汽车 混合动力汽车构架细分 P1：电机在发动机前端，比如BAS系统 P2：电机在发动机和变速器中间，本田IMA系统 P3：电机在变速箱后面，没有变速器损失，但是无法利用变速器速比 P4：纯电动的构架方式 PS：电机在变速器内部，可利用变速器速比，系统复杂 串联构架：主要用于重型车辆（公交车、大卡车），高速行驶效率低 P4P4P1P1 发发 动动 机机 P2P2 变速箱变速箱 ( (动动力力分流分流) ) P3P3 电机电机 发发 动动 机机 发电机发电机 P1、P2、P3、P4和PS构架
5、串联构架 OffOffOnOn EngineEngine BattaryBattary ChageChage 0% 15% 80%0% 15% 80% OffOffOnOn EngineEngine Battary ChageBattary Chage 0% 15% 80%0% 15% 80% ELR 01SL_PHEV 混合动力汽车 SOC、CD和CS SOC：表示电池的电量充满程度。 CD：电池能量作为整车的主要驱动能量，发动机辅助驱动。SOC=15% CS：发动机能量作为整车的主要 驱动能量，电机辅助驱动。 SOC15% CD CS CD CS 混合动力汽车 中混系统： Star Sto
6、p功能、刹车能量回收、电 机辅助加速 典型车型：本田IMA系统 高压BISG系统工作模式 混合动力汽车 强混系统：并联式系统的工作模式 混合动力汽车 典型并联系统：BYD 秦 整车信息 混动形式插电式并联 综合油耗（L/100Km）1.6 变速箱信息干式6速DCT 电池信息 磷酸铁锂电 池 /13KWh 纯电续航里程（Km）70 发动机信息 发动机类型1.5T 最大功率（ KW） 113 最大转矩（Nm）240 电机信息 电机数量1 电机额定功率（KW）110 电机最大扭矩（Nm）250 不能实现混动模式下充电； 可以通过离合器实现与发动机的通、断，实现能量高效回收和发动机快速启动； 电机通过
7、常啮合定速比齿轮驱动，控制简单；但难以实现最佳的电机工作效率； 采用插电式设计，续航里程较长，受限于充电设施； 基于干式DCT的设计可进一步提高整车的燃油经济性。 Pruis的CVT没有钢带，实际上是一组行星 齿轮结构，该结构没有离合器 -发动机直接与行星架连接 -电机1与太阳轮连接 -电机2与齿圈连接，同时齿圈通过传动 机构直接与主减连接，驱动车辆前进 整车测试显示，Pruis在整车运行工况 下，其发动机工作范围很窄，大部分 都落在发动机燃油经济区域内，因此 其整车燃油经济性很好。这个与传统 汽车的发动机工作区域完全不同 发动机转速 发动机燃油流量 上述测试包括了冷机和热机工况 Source
8、: Argonne National Liboratary report Source: Argonne National Liboratary report Source: Argonne National Liboratary report 在整车减速阶段或停止时，发动机停 止工作，电机回收制动能量 电机主要工作在60km/h以下车速(此 时发动机效率很低) Source: Argonne National Liboratary report Source: Argonne National Liboratary report 整车运行在高速区域(8090km/h)， 发动机长时间运行，只
9、有在很少的整 车减速区域时，发动机停止工作 发动机在高车速时，主要工作在 1300rpm低转速区域。 混合动力发动机运行区域，运行在发动机低油耗区域， 这个是混合动力发动机的重要控制目标之一 VTEC机械结构 通过VTEC技术，实现进气门两种升程和包角凸轮型线 FE Cam(Fuel Economy Cam):大升程和包角型线，采用阿特金森循环 降低发动机部分负荷油耗，对发动机最大扭矩和功率有一定牺牲； Output Cam:实现最大扭矩和功率的凸轮型线，对部分负荷油耗有一 定牺牲 该混动发动机由于引入了EGR废气，缸内燃烧速 度会降低， 改进了进气道设计，采用更高滚流进气道，在引 入更多废气同时保证较高的燃烧效率 混动发动机进气道设计 混合动力发动机参数(带有冷却EGR) 冷却EGR管路，引入冷却的废气，可 改善燃烧，降低部分负荷燃油消耗 80%负荷以下采用FE Cam，用以降低发动机燃油消耗 电机整机磁场仿真 电机外特性 电机散热仿真 电机效率与扭矩转速的关系
