比亚迪秦的混合动力系统原理
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比亚迪秦的混合动力系统原理
比亚迪秦是怎么来的秦是一步一个脚印发展出来的。通过王传福自己的讲话，和比亚迪研发工程师提供的资料，我们可以勾勒出秦的发展轨迹。（一）FM，绕开丰田专利比亚迪想要做混合动力汽车遇到了丰田的专利。丰田发展混合动力汽车很早，发展出一套采用行星齿轮动力分配机构的混合动力模式。这套模式包含两个电机、一个发动机，一个行星齿轮动力分配机构，而核心是这个行星齿轮动力分配机构，可以巧妙的让三者构成并联——发动机和电机一起驱动车辆，或者串联模式——发动机发电，一个电机充当发电机，另外一个充当电动机驱动车辆。而这个动力分配机构是有专利的。丰田混合动力结构比亚迪要做混合动力汽车就面临着专利问题，对此比亚迪采取绕过的模式。比亚迪F3DM没有动力分配机构，只有简单的几个离合器，两个电机和1.0升的发动机在一个轴上。这个轴通过减速器直接驱动车轮。F3DM混动结构需要全功率并联，发动机与两个电机锁定结合，一起驱动车辆；需要串联，发动机和一个电机锁定组成发电机，另外一个电机和车轮锁定，变成纯电力驱动。这样同样可以达到串联、并联结合的目的，也绕开了丰田的专利。但是这种模式有一个致命弱点，就是在并联模式下，发动机转速和车轮直接相关，速度高了，发动机转速很快，噪音震动很大，舒适性很差。比亚迪曾经想在发动机和轴直接加上一个变速箱，但是当时比亚迪自己没有变速箱技术，做不了。F3DM就只能将究，尽量用串联模式回避这个问题，所以F3DM只有省油的特性，没有混合动力车加速快的优点。但是在F3DM上，比亚迪在电池、电机相关的技术上有了相当的积累，为秦的出现打下了基础。（二）变速箱问题解决，电机合二为一，秦问世随着技术的发展，比亚迪研发出了双离合变速器，并成功运用在G6、速锐等车型上。尽管还有一些问题，但是比亚迪终于有了自己的变速箱。F3DM上的难题有了解决的办法。同时，全产业链推进比亚迪，在电池容量重量比，功率重量比，电机功率重量比上都有了长足的进步。而这三个指标都是衡量电动车的核心技术的指标，电池容量重量比高，意味着纯电模式跑的远。电池和电机功率重量比高，意味着加速快，秦的5.9秒百公里加速就是建立在这些技术突破的基础之上的。相比F3DM，秦把两个小电机，变成一个大电机，没有串联模式，不追求油电模式下的省油，转而追求高性能。秦的混动结构在发动机和电机之间，不再是简单的离合器，而是加上了比亚迪自己的双离合变速箱。这样就解决了比亚迪F3DM发动机噪音大舒适性差的弱点，同时还有非常好的性能。虽然秦和F3DM都是插电混合动力汽车，但是两种完全不同，F3DM是混联，而且是不太成熟的混联，性能实际不佳；而秦是追求极限性能并联，不追求省油。而且还不是一般的并联，我们后面会提到秦并联的特殊之处。5.9秒百公里加速是怎么跑出来的当初秦公布性能指标，很多人都表示不信，因为混合动力的汽车很多，5.9秒对于采用比亚迪速锐（底盘仿造丰田卡罗拉，发动机和变速箱逆向大众1.4T和双离合）为基础的原型车来说太科幻了一点。而秦用北京密云的400米挑战赛证明了自己并不是吹牛。秦是怎么做到的呢？秘密在于秦的混合动力结构。并联式混合动力通常的做法是在发动机和变速箱直接增加一个薄薄的电机。发动机和电机，都接在变速箱的输入端。变速箱连接主减速器，然后连接车轮。英菲尼迪混动结构这种做法的优点是，电机和发动机任何条件下都可以在高效率转速区工作，发动机和电机的总功率就是车的功率；缺点是变速箱承受的功率和扭矩是有限的，整车性能受制于变速箱的承受力。而大功率变速箱是很贵的，为了照顾整车成本，变速箱不能承受太大功率。整车性能就打了折扣，200千瓦发动机，100千瓦电动机，但是变速箱只能承受210千瓦，整车功率就只能被限制在210千瓦，90千瓦的功率浪费了。而秦的电机加在变速箱的输出端，只要减速器能承受，全部功率都可以用上，变速箱不用很贵，就可以让整车的功率加大。而且就起步速度而言，可以单独给电机加一个减速器，起步扭矩想多大都行，动力不是瓶颈，减速器、车轴、轮胎抓地力才是瓶颈。所以秦能跑出远超同级别的5.9秒的百公里加速。不是比亚迪有火星科技，而是选择了追求极限性能的模式。但是这种模式也有缺点，电机不经过变速箱，只有固定减速，到了高速，电机在高转速下效率会下降，提供给车轮的扭矩也会急剧下降。所以秦的极速标识在185公里每小时。不过这个所谓的缺点，在中国高速限速120公里的路况下不是问题，秦选择的混合动力方式是适合中国国情的。
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