汽车动力系统结构及原理,汽车动力系统设计

2024-07-13 02:19:37

11月3日，“中国心”评选机构发布了一个全新的榜单——“中国心”2020年度十佳新能源汽车动力系统榜单。

从2008年开始研发布局，到2014年新能源汽车开始进入家庭，再到如今新能源汽车已经被更多的人所接受，其销量占比也越来越高。

这个榜单的出现顺理成章，这也是一件对新能源行业有着里程碑意义的事情。那么站在普通消费者的角度，这个榜单有何价值呢？不同于已经非常成熟的“十佳发动机”榜单，笔者认为“新能源十佳”榜单给消费者的意义更多的是在于，传递出新能源技术发展走向。那么接下来，我们就榜单上的新能源动力，来看看那款动力最具含金量？

纯电为主，混动为辅

首先，我们可以直观地看到新能源行业的选择。在十款新能源动力系统中，有7款为纯电动力，3款为混合动力，3款混合动力又可分为2款插电式混动和1款增程式混动。由此可见，在目前的新能源行业的布局方面，纯电动力占据着绝对的主导地位，纯电也被更多的企业认为是新能源的主要方向。

与此同时，混合动力也在榜单中占据了不容忽视的比例，这大概率是因为当前的纯电技术不够完善导致的，因为续航里程不足以支撑一场说走就走的旅行，充电时间甚至超过吃一顿饭需要的时间，所以，虽然如今的纯电车型已经可以满足城市通勤的需求，但对于长途自驾还是不够便利，因此能够消除里程焦虑的混合动力被不少厂家视为过渡阶段的最佳选择，亦有厂家认为混合动力才是新能源的主流方向。

而在混合动力这个阵营中，又分为了几个小的分支。其一，插电式混动，这也是绝大部分做混合动力的厂家的选择；其二，增程式混动，目前还在售的车型来自两个厂家；其三，油电强混，主要由丰田和本田主导，其他厂家很少参与。

接下来我们就来看看榜单上这些新能源动力及其亮点。

第一款?

红旗FME1.0纯电动平台系统；

推荐车型：红旗E-HS9

亮点技术：?

搭载该系统的?红旗E-HS9是自主品牌打造的一款高性能、大尺寸的旗舰纯电SUV，其性能参数表现也很不错，在前后双电机的加持下，其百公里加速时间仅为4.8秒，高续航版本的NEDC工况续航里程达510km。但在技术方面，这套动力平台使用的都是上游产业链成熟的产品，并没有核心的自研技术。?

第二款?

比亚迪集成式智能驱动系统；

推荐车型：比亚迪?汉EV

亮点技术：刀片电?

比亚迪集成式智能驱动系统应该是上榜的十款新能源动力中最有特色的一款了，它没有用行业主流的三元锂电池，而是将早期使用较多磷酸铁锂电池的封装技术进行了优化，该技术被命名为刀片电池。改善了磷酸铁锂电池能量密度不高的问题，从而使搭载刀片电池的汉EV的NEDC续航里程达到了605km。不仅在技术方面有特色，性能表现也十分出色。?

第三款?

广汽新能源全球首创“三合一”电驱系统

推荐车型：埃安V

亮点技术：智能电池温控系统

搭载该系统的埃安V也是一款明星产品了，整体的设计很有特色，虽然核心的部件诸如驱动电机和动力电池组都是来自上游供应链，但广汽新能源也在整个电驱系统中布局了自研的智能电池温控系统。这项技术对于整个电驱系统的安全性有着很大的帮助。在以三元锂电池为动力电池的系统中，高热和低温都是影响电池性能发挥的不利因素，有了智能电池温控系统，整个电驱系统的工作将更加安全且高效。?

第四款?

江汽纯电驱动系统

推荐车型：思皓E50A

亮点技术：?

相对而言，江汽的纯电驱动系统并无太多值得一书的亮点技术，虽然它功率密度达到1.7kW/kg，但核心部件无一例外都是来自上游产业链。技术水平不错，但不是自主研发。?

第五款?

东风标致高性能电驱系统

推荐车型：e2008

亮点技术：?

虽然来自合资品牌，但东风标致这套高性能电驱系统依然没有太多独家专利技术，核心部件依然是购自产业链。而e2008这款车的设计倒是有不少亮点，比如它用了更加轻量化的材料，从而提升了操控和续航里程。

第六款?

XP-POWER?3.0

推荐车型：小鹏P7

亮点技术：最长NEDC续航里程706km

小鹏P7是一款很有看点的车型，续航里程超长，性能表现也特别优秀，但跟大多数的新能源车型一样，其电驱系统使用的零部件都来自上游产业链，值得表扬的是，它用了上游产业链的高端产品，所以其续航和性能表现优秀。尤其是加速表现，百公里加速时间仅4.3秒。?

第七款?

HozonEPT2.0系统

推荐车型：哪吒U?U创版

亮点技术：?

哪吒U是一款挺亲民的产品，整体的定价不算高，属于较为入门级的产品。在核心产品技术方面，其电驱系统也都是来自上游产业链，其中宁德时代的811NCM电芯算是一个亮点，能量密度高达180wh/kg，但与大多数同类产品一样，厂家未掌握更加有特点的自研技术。?

第八款?

腾势插电式混合动力系统

推荐车型：全新腾势X插电式混动SUV

亮点技术：电控四驱

腾势插电式混合动力系统的核心技术来自比亚迪，跟比亚迪的插电式混动车型相似，用发动机和驱动电机并联的工作模式，所以它可以让发动机只驱动前轮，同时在后轮布局一台电机，从而实现电控的四驱。这样的四驱结构虽然不太可能提升越野的性能，但能够有效提升铺装路面的行驶稳定性。?

第九款?

别克eMotion插电式混合动力系统

推荐车型：别克?微蓝6插电式混动车

亮点技术：E-CVT变速箱集成双驱动电机和双排行星齿轮组

别克eMotion插电式混合动力系统是合资品牌中比较有代表性的新能源技术，其特点在于将两台驱动电机直接集成在变速箱里面，发动机和驱动电机可以同时出力。这也就是它只用了一台1.5L自然吸气发动机，但动力表现却很强的原因。?

第十款?

理想增程式电动系统

推荐车型：理想ONE

亮点技术：增程式混动

在整个新能源行业中，理想算是很特立独行的一家了，因为它主攻的增程式混动在整个行业中也只有寥寥几家在做，而且目前还在销售的就只有两家。其理念跟插电式混动一样，都是解决里程焦虑。但它的机械结构却更简单，其本质上还是一台纯电动车，只是加入了一台发动机，只为发电使用。所以动力匹配方面就要方便很多。与其他新能源品牌一样，其核心零部件比如发动机、电池等都还是来自上游产业链。

最后说说

从上榜的新能源动力系统来看，目前的新能源技术发展较为多元化，自主品牌中的不少厂家，比如比亚迪掌握了较为重要的核心技术，但同时，我们也能够看到上游产业链对整个新能源行业的影响非常巨大，占绝大多数的企业并没有在新能源技术方面掌握属于自己的核心专利，核心零部件购、组装仍是主流。

并不是说，这样的行业生态不好。就如智能手机行业一样，不管是操作系统还是CPU的架构，甚至是主流的CPU都掌握在1家或者很少的几家企业手中，下游的企业需要做的事情就变得简单，而且不需要太高的门槛就能够做出性能不错的产品。比如锤子手机，老罗在短短的数月时间内就可以做出性能表现主流的产品。目前的新能源汽车行业也存在这样的情况。

但这是一把双刃剑，高度依赖于产业链，下游企业在整个行业发展中就少有话语权，未来行业到底要如何发展，就成为了上游企业独行专断的事情。同时，会出现的就是产品的同质化十分严重，整个汽车市场会逐渐失去多样化的特点。

所以，从笔者个人的角度来看，还是希望车企能够更多地在研发方面发力，在技术方面做出更多的差异化！

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本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

汽车刷ecu的基础知识

汽车和人体结构其实有相似之处，光靠发动机、变速器等硬件结构基础是运转不了的，必须依靠一套缜密的电控系统才可通过硬件系统来完成一系列的动作。就好比是人类的大脑控制肢体行动是一个道理，而汽车的大脑，就称为Ecu。

原厂车在设计发动机的软硬件时，除了动力输出，还考虑到经济性、实用性、油耗以及越发严格的排放标准，因此在ECU的调校和设定上趋于平衡。这时，为了使车子的动力更强，最直接最有效的手段莫过于改装ECU了。近年来，这种方法大受改装车主的欢迎，原因除了直接有效外，更重要的是性价比极高，并且从外表根本无法令人察觉。

ECU升级并不需要对发动机进行改造

市面上有不少品牌的ECU改装方法：一种是通过换装芯片或直接更新为由通过专业工程师测试编写的对应某一车型的套餐程序;还有一种就是加装电脑硬件，按需要自行编写和设定程序。相对于第一咱的软件改装，电脑的最大优点便是可针对需求，随时高速供油、点火时间等。其多样化的功能，使它成为重度改装车的首选。

想获得最完美的动力提升，精确调校十分关键

众所周知，改装ECU会调整供油量、点火正时和涡轮压力等参数，喷油量的多少直接影响到空气和燃料混合比。理论上，能让混合油气燃烧最完全、最充分的混合比是14.7，但是在实际情况中，这种混合比是变化的，因此就需要电脑的及时分析并修正。点火正时就是点燃混合油气的时间。

型ECU（日系车普遍用）

理论上点火的时间是在活塞达到最顶点时使油气完全燃烧，但实际上，高转速和低转速的点火时间是不同的。因为混合油气燃烧需要时间，因此高转速时点火时间要提前，使其有充分时间燃烧。涡轮压力值越高，发动机的马力输出就会越来越大。一般压力值在0.8-1.6Bar之间，过高的压力会减少发动机的寿命或者直接报废。经济实用的入门机种——GReddy推出的e-Manage，为目前中国市场占有率最高的可程序电脑。GReddy e-Manage功能齐全，调校方便，可下载调校软件。

在流量计流用方面，e-Manage更可到向量设定选项中，写入要更换型式的代号，计算机即会自行变换适当的内码，然后再配合Air Flow的修正即可。最后在实际设定的参考方面，e-Manage则具备同步显示、图表信号追踪、简易行车记录等机能，待调整好所有资料实际跑一趟后，便可直接存于主机内存内，甚至是将其做成档案作为基础程序。除了调整供油、点火以外，e-Manage也可解除Turbo车的原厂过压断油限制，这个欺骗原厂电脑接收固定Map Senor电压的功能，亦能用在NA改Turbo时防止ECU Down机，及能依据节气门开度开度、转速来修正Air Flow电压上限，确保换装大涡轮后不致发生回油熄火的问题。

在供油与点火调校画面的部分， F-Con iS总共有3组供Tuner进行更完整的设定，且用进行间纵轴代表数值可变动的新设计，让F-Con iS可应付更多样化的行车环境。如此，搭配多达3组的Map调校画面，对于正确供油及点火时间的设定将更加完备。另外，针对过去跨接式改装电脑常遇到的收油时喷油嘴未停止供油，反而依照修正后的油量继续喷油，导致未燃油气于排气管内燃爆，进而缩短引擎与涡轮寿命的问题，F-Con iS也做出调整，当车主收油、节气门全关时，不论是原车或外加喷油嘴都会停止供油，直到转速掉至怠速区域或重新开启节气门，才会继续喷油。如此不但可避免上述困扰，对油耗也可达到节省的功效。

原厂写入式(欧系车普遍用)

所谓原厂芯片改装，就是改变原厂电脑的供油点火等程序，进而提升动力输出效能。这种改装方法大多出现在欧系车上，原因是欧系车电脑比较多，例如ABS、TCS，甚至连空调或自动变速箱都有各自的控制系统，掌管车辆相当全面。不过如果像日系车那样使用跨接式电脑，则多会出现各式干扰或故障，因为跨接式电脑必须将各传感讯号改变后，再输入原装电脑，如果是欧系车的电脑，就会被判定为不正常，最后导致轻则电脑进入安全模式而无法发挥性能，最严重的还有可能会使电脑死锁，车辆在行驶中动力全失。因此，欧系车大多以重新撰写原装电脑芯片程序的方式进行改装，但随着技术的更新此种升级方式已经很少见了。

芯片改装大概可分成两种：第一种是由于较旧车型的原装电脑芯片程序属于不可覆写，必须将原装电脑内储存供油点火等资料的芯片卸下，然后再将重新撰写过的供油程序烧入新的芯片，最后再安装回去;第二种就是原厂电脑本身具备可更新程序的功能，此时就可以利用OBD检测插座与电脑重新灌入程序，达到改变供油点火程序的效果。

改装芯片最困难的地方在于程序内容，目前程序内容的取得可分为三种。第一种是购买国外已撰写好程序的芯片直接安装更换;第二种则是由国内代理商将车辆电脑内的程序读出，然后上传至国外改装芯片程序的厂商，再由国外工程师根据需求重新写好程序后、再传回国内代理商，代理商的供油程序再将程序覆盖原厂程序。这类方式等于是国外的技师以遥控的方式替国内车主进行芯片程序改装。第三种目前是利用程序进入原厂电脑的系统里面，根据车主的需求以及当时的行车状况与改装幅度，由国内的工程师自己修改。但目前国内能够独立撰写芯片内程序的店家并不多，所以消费者在选购时记得多注意店家的水准和改装技术。

总结：无论您用上面哪种升级方式，都要牢记一点，用俗话说就是见好就收。发动机的寿命并不能可以无限制的压榨，虽说发动机在出厂时，数据都会调校的相应保守，但是凡事都有个度，稍越雷池就会减损发动机的正常寿命，严重的还会完全损毁。