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万里扬变速器公司推出了ECVT,目前已经装车进行测试。这则信息很有分析的价值,即便该品牌的ECVT来得比较晚;国产同类型变速器的鼻祖应当是比亚迪DM绿混系统,当初还叫作CVT(非燃油汽车使用的无级变速器),丰田汽车也用相同的架构且要早一些;后期本田、福特、上汽(EDU)等车企也陆续跟进,也就是说万里扬的入场时间其实比较晚了。
但是万里扬有两大优势,其一是其产品定位比较低,说白了就是供应价格合理、能用于价格地连一些的车辆;其二是万里扬无级变速器的技术源自奇瑞,而奇瑞汽车的所谓“自来水”当然不会放过这个热点,那么国产ECVT架构的混动汽车必然会出现一个新的超高热度。然而ECVT究竟是什么,与燃油汽车的CVT又有什么不同,能为混动汽车带来什么变化呢?下面就从这个是三个角度进行分析。
01ECVT不是变速器
CVT-continuouslyvariabletransmission,定名为「无级变速器」;在燃油汽车阵营中的CVT是非常特殊的,普通的MT/AT/DCT用齿轮组换挡,也就是通过大小齿轮的不同组合方式实现不同的传动比,用于放大扭矩或放大车速。这种结构的优势是耐用性很高,缺点是换挡时为防止打齿,需要切断发动机与变速器的连接,这会造成动力中断、转速下滑,结合新的前进挡时容易出现短暂的发动机制动,顿挫就是这么产生的了。
而无级变速器不用齿轮箱改变传动比,而是用两个夹角可以变化的锥形轮配合一条钢带或钢链(踏板摩托用皮带);锥轮角度同步变化则等于“大齿轮和小齿轮”与“小齿轮和大齿轮”的逐渐过渡变化,推动钢带传动则可以改变传动比。
这是无级变速器的内部核心结构,也是换挡的概念,有没有发现什么缺点呢?——缺点就是钢带和锥轮始终都在摩擦,摩擦则必然存在磨损的问题;但是CVT也有优点,那就是锥轮和钢带不能分离,“换挡”的时候不需要切断发动机的动力。
也就是「转速和传动比同步变化」以实现调速,这会是非常平顺的状态;只是实际应用时还是有顿挫问题,因为大部分CVT都要模拟出固定传动比的前进挡,结果真的出现了换挡的概念。不过最重要的问题还是磨损太快,且核心的锥轮钢带更换之后会严重影响变速器的稳定性,结果只能是以更换总成为主;所以无级变速器的后期使用成本很高,这是一种非常不理想的变速器,只适合以足够低的制造成本用于入门级车。
ECVT的核心在于-continuouslyvariable,也就是可以连续不间断的传输动力,同样没有固定的传动比,而且确定要比CVT更理想;无级变速说白了就是“无固定前进挡变速”,一旦模拟出前进挡就失去意义了,ECVT就不会去进行这种有些愚蠢但也无奈的操作,因为它就不是个变速器。
变速器是对发动机的转速进行调整,用不同的传动比增扭变速;ECVT是没有锥轮钢带或者变速齿轮箱的,它的结构如下。
核心首先是驱动电机,使用这种驱动系统的车辆主要以电机驱动,电机只需要单速比减速器即可;也就是适当控制电机的转速但只有一次变化,状态是电机直接驱动车轮(直驱),以电机的转速调整车速。转速的升与降都是极其线性的,所以用转速调速才是真正的无级变速,是绝对平顺的。
另一核心是发电机,这个电机会与内燃机串联,而且也只有一个速比,驱动模式和驱动电机一样;只是高标准的ECVT应当以增程驾驶为主,也就是内燃机带动发电机以恒定转速运行发电,车辆主要以电机驱动,急加速时用内燃机辅助输出动力。比亚迪和本田的ECVT以增程为主,但本田的中高速通行时还得让内燃机作为主要的动力单元,所以油耗和噪音表现都比较差;但丰田是全车速区间都以油电混合驱动为主,所以水平是最低的。
02ECVT的混动系统究竟能带来哪些变化
ECVT的核心优势在于降低了整车制造成本!
缩减的方向有:
燃油动力单元-变速箱内燃机的标准电驱系统标准汽车的五大总成中,发动机和变速器的成本最高,优秀的AT或湿式双离合采购成本动辄上万;而ECVT架构不需要给内燃机装备变速箱,内燃机只是串联发电机之后“直驱”汽车。这就能有效降低了车辆的制造承恩了,但这还只是开始;并联式插电混动汽车多以高性能为主,对于内燃机的动力要求是比较高的,一般都采用奥托循环、涡轮增压直喷发动机,这种发动机的成本也很高。但是ECVT系统的内燃机主要负责发电,发动机可以用小排量的奥托循环、米勒循环、阿特金森循环,而且自然吸气就足够了,这样的发动机也足够便宜。
电驱单元的驱动电机和发电机是高度集成的,包括减速器,这样的精简设计也会让制造成本进一步下探;所以也才会出现10万级别、使用高标准磷酸铁锂电池的混动轿车,一经上市则销量直线上升——曾经不选择日常代步可以当作电动汽车使用,长途驾驶当作增程电车,或高性能油电混合运行的PHEV,原因不是因为车辆的性能、油耗、NVH没有绝对优势,而是价格超过了主流快销车的范围。
市占率70%的是十五万以内的代步汽车,而并联式高性能混动汽车的起售价基本都在15万左右(偏右);脱离了主流车的价格区间则必然会被贬损,这是个挺常见的现象。反之一旦性能略低一些但仍旧超过同级燃油汽车,油耗倍数级下降且能当作电动汽车使用的ECVT-PHEV进入主流车的价格区间内,曾经的理由就不成立了;这些这种制造成本比较低的车能够真正替代燃油车,万里扬的ECVT很有潜力。
预测:实际在8-15万区间内的燃油汽车,会被各个品牌陆续推出的ECVT插电混动汽车取代,八万以内则是以纯电动短途通勤车为主,15万以上仍旧会以并联式高性能混动汽车为主,与高标准电动汽车加速替代燃油汽车。
在年之前,燃油汽车和混动汽车的产销量天平会被扭转,之后则是电动汽车的时代了;在这个阶段中需要各个品牌携手发力,奇瑞也许能以万里扬ECVT找到爆发点。
编辑:天和Auto-汽车科学岛
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