解析新蓝鲸动力七大模块:从油向电转型,一出手什么水平?

2024年3月份,长安发布了新一代的全新蓝鲸动力平台。这次长安发布的新蓝鲸动力,有哪些技术亮点?为什么长安还在执着于内燃机的开发?引力、启源、深蓝三个品牌以后的动力怎么规划怎么区分?这次我们来深入得聊一聊。

这次蓝鲸新动力包含了七个动力模块,包含燃油和电驱。首先看燃油板块。燃油板块这次新蓝鲸推出了三款发动机,一款1.5T 的NE发动机以及两款HE系列混动发动机(1.5L和1.5T)。我们先来看蓝鲸新发动机这次的几个主要升级点。

第一个升级点:1.45的行程缸径比。一般偏经济的家用车活塞行程比缸径大,偏性能的车一般活塞行程比缸径小。目前趋势是小缸径,追求更大的行程缸径比。一般家用车的行程缸径比在1-1.2之间,这次蓝鲸升级到了1.45。行程缸径比越大,在保证同样输出的前提下经济性就越好,为什么呢?

第一,行程缸径比越大,意味着气缸的上下行程越长,也就代表活塞运动距离越长。相同转速下,你要运行更长的距离,也就意味着活塞的上下运行速度更快,进气气流运动更剧烈,促进燃油更充分和气体混合。所以低转速下,也可以让活塞运动相比之前更快。

第二,活塞的运动行程,是曲柄长短的两倍。活塞的运行距离更长,这就相当于曲柄的力臂更长,杠杆原理,力臂更长,扭矩更大。所以低转速就能输出更大扭矩。反过来说曲柄越长,意味扭矩越大,根据功率=扭矩X转速,也就意味着相同功率输出下,更大扭矩,让转速也就越低。

所以,我们能从这一点看出,这次蓝鲸动力升级的主要方向是,在保持动力输出的前提下,尽可能降低发动机的转速,以追求更好的经济性。

第二是升级点,是16倍的超高压缩比。活塞更长的上下行程,带来更高的压缩比,像日产的VC- Turbo可变压缩比,是8-14之间,最高也就14倍,是业内顶尖的水平了。一般的也就是11、12左右。我们都知道压缩比越高,活塞做功越多,更多热量转化成机械能,所以热效率就越高。但高压缩比带来的一个问题是容易爆震。那为了解决这个问题随之带来就是第三个升级点,500bar高压直喷。

此前的蓝鲸包括市场上的友商,主流是350bar,此次新蓝鲸一口气提升到了500bar。500bar带来了哪些改变呢?我们从这张图可以看到,首先是喷雾锥角变大了,喷雾贯穿距离变长了,老的喷雾基本落在了缸壁上,新的喷雾有一部分落在了活塞上,燃料的分布区域扩大了。第二随着喷油压力的提高,喷雾粒径会变得更细而且更均匀,增加了油粒和周围空气接触的表面积,加速了吸热和汽化过程,让整个燃烧更高效清洁。爆震的原因大概是积碳、局部温度过高、油气未充分混合就开始燃烧、空燃比过低等等这些。所以500bar也从根本上解决了高压缩比带来的问题。当然整个发动机摩擦和冷却系统应该也进行了相应升级。

第四个升级点是用了新的火花塞,能提供了高达150mJ的点火能量,保证在各种极端恶劣工况下都能顺利点火。这也对火花塞的强度和寿命提出了更高的要求。

以上这些技能点的升级,带来了蓝鲸动力在热效率的质变,量产机1.5L的热效率达到了43.31%,这套发动机已装备到了UNI-Z上。1.5T的热效率达到了44.28%,首次装备到了深蓝318上。而实验室储备最高热效率达到了47.03%,这套样机据说是在英国实验室开发的,目前正在做排放方面的设计,短期不可能量产。

要注意区分的是,NE和HE是两个单独的发动机平台,因此NE系列发动机没有1.45行程缸径比这些结构上的改变,但是给到了500Bar高压直喷。不管是混动机还是纯燃油机,500Bar高压都是一个非常亮眼的数字。

接下来就说说蓝鲸新动力的电驱部分。从前说起蓝鲸,都指的是燃油动力。这次新蓝鲸动力,是把电驱部分也囊括进来了,而且呈现出典型的模块化特点。

它一共有四大模块,第一个是增程发电模块,专用于增程车型,发动机和轮端因为完全解耦,可以100%让发动机工作在高效的舒适区,让它的发电效率达到了一升油3.63度电。此前行业里这个数字一般是3.3-3.5度之间。第二个是增程双电机模块,这是专为增程四驱车型开发的动力模块,后轴再放一台新蓝鲸电驱,组成前后两个动力电机的增程四驱动力。例如硬派SUV G318就是这样的动力设计。

第三个模块就是新蓝鲸电驱,最高效率98.1%,峰值功率230KW,这个模块应该是主要用于启源和深蓝的车型上。相比目前的深蓝和启源纯电车型搭载的190kW电机输出更大。

第四个模块是双电机数智电驱。这个模块大家比较熟悉,就是长安启源Q05、A05上已经采用的P1+P3双电机构型,8层扁线绕组的100kW发电电机、10层扁线绕组的158KW动力电机,两套电机同轴布局,整个电驱总成只用了三轴六齿,集成度非常高。这套双电机数智AI电驱,也用在了长安引力的车型上,例如UNI-Z。只不过放在长安引力的序列里,就换了一个名字,和之前P2结构的iDD合并,统一称为智电iDD。有不少朋友问,P2结构的iDD以后长安还会继续卖吗?据笔者了解到的信息是还会继续生产,会共存一段时间。但未来是否还继续更新升级,还是要看市场的反应。

另外这次长安的这套P1+P3,还新增了一个技能点就是,实现了纯电、增程、插混三种动力模式的手动切换。其实电驱的机械结构没有变化,只是在软件控制上做了进化。长安UNI-Z上就是采用了这套新的软件控制,可以实现强制增程,让发动机与轮端完全解耦。长安启源的数智AI电驱2.0也会实现同样的功能。

所以我们简单梳理一下:第一,新蓝鲸的这次发布的七大动力模块,三套发动机,四套电机模块,其中应用于纯燃油车的只有一套1.5T NE超高压直喷,其他都是为电驱而生,从油向电全面转型的思路非常清晰了。第二,从品牌序列看,长安引力是燃油和iDD两套动力路线,iDD里包含了P2单电机和P1+P3两套构型,各有各的优缺点和适用场景。长安启源是纯电、增程、插混三种动力路线并行。深蓝则深耕增程为主,纯电为辅。从引力到深蓝,三个品牌序列的“电感”越来越强,中间也互有技术的共享和交叉。七大内燃机和电驱模块,根据不同品牌不同车型进行灵活的组合搭配。

最后提出两个问题:第一,为什么长安这次新蓝鲸没有规划多挡DHT?像奇瑞吉利长城那样做二挡、三挡的产品。其实这个不难理解。市场已经教育我们,插电混动车,越像电车越好,多挡DHT这种设计,本意是增加发动机的高效直驱场景,保证动力安全。但本身跟消费者所追求的“电感”是背道而驰的,而且结构更复杂,控制难度和成本都更高。结构更简单的P1+P3双电机+单挡减速,是消费者用脚投票选出来的。至于动力安全方面的问题,可以通过提升电机的效率和马力、以及改善发动机的工况点和效率来解决。所以个人觉得一些自主品牌搞二挡、三挡甚至四挡DHT,搁中国目前的道路基建条件,大概率走了弯路(当然也有可能是为了出口海外)。

第二个问题,进入电气化时代,还有没有必要来开发内燃机。我觉得长安这次新蓝鲸动力还在着力开发内燃机,至少有两个理由:第一,内燃机决定了整个混动系统的效率和水平。因为相比内燃机,电驱总成结构更简单,效率现在已经都是97%、98%了,可提升的空间不大,内燃机热效率好的现在能做到40%多,未来还可能提升到47%、48%、甚至50%,依然有上升空间。第二,自主品牌要出海,在海外市场,受制于充电条件、地理条件、消费习惯以及政策法规以及企业的惰性,纯电动车推进的速度很慢,燃油车或者混动车,依然会有很大的市场,你要开拓海外市场成为世界级品牌,那必须在燃油动力上做到世界级的领先,要多条腿走路才更靠谱。即使在中国,未来可能也有20%-30%的市场空间是留给燃油车,至于混动车,不管是插混还是增程,我估计要占到40%以上。所以高效内燃机仍然是决定胜败的关键胜负手。

所以这次全新一代的新蓝鲸动力版图,是典型的“多条腿走路”,也为传统车企全面向新能源转型的动力布局,提供了一个模版。

以上是发动机部分的升级。在电驱动和混动部分,

所以更大的行程缸径比,就意味着低转速下的扭矩更大、经济性更好。为什么这么设计呢,因为这套发动机


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