dht变速箱工作原理

2023-04-24 09:15:23 作者:蔡金盛
这几天总看到媒体报道DHT混动的新闻,看看原理我觉得作为汽车媒体人我应该站出来说点什么。起码我要说出我自己对混动系统的理解,江湖最高礼节:抱拳了老铁们!

目前市场上混动系统大体分为几种,销量最高保有量最多的是丰田THS混动,其次就是本田的iMMD混动、比亚迪的DMi混动。这三种混动系统原理相信大家都有所了解,

丰田采用行星齿轮机构把电机发动机混在一起,动力无缝衔接。

本田则用离合器完成了动力混合,离合器闭合后发动机与电动机动力可以叠加在一起。

比亚迪的DMi混动系统与本田的iMMD混动系统原理类似(面世比本田早),也是用离合器完成动力混合。

简单的介绍了主流混动原理,丰田的混动特点是动力平顺发动机与电动机不能彻底解藕,行发动机全速域介入。

本田与比亚迪的方案则简单的多,特点是中低速时由电动机驱动车辆,发动机没有办法参与驱动,动力无法叠加只能工作在串联模式。只有中高速行驶时发动机可以单独驱动车辆也可以与电动机并联驱动车辆。

而DHT混动则是在发动机与差速器之间装了一台2-3个档位的变速箱,我们看一下某两档DHT变速箱原理图:

发动机动力分两步走,一通过轴心与发电机直接连接,二通过离合器与套筒轴连接,动力送入变速箱。变速箱输出轴与差速器连接,同时驱动电机也车轮连接。我们看一下DHT混动的的各种工作模式原理:

纯电模式电机单独驱动车轮,串联模式发动机驱动发电机发电最终驱动电机、并联模式时变速箱派上用场,发动机经过变速箱把动力传递到差速器、电动机与变速箱动力在差速器输出轴混合。

可以看到基本工作原理与本田比亚迪混动是类似的,那么增加变速箱后带来了哪些改变呢?无非就是hev模式下发动机参与驱动车轮时机更早一些。本田比亚迪混动发动机是通过一个五档齿轮(传动比0.8左右)与差速器连接的,因此低速下无法驱动车辆行驶,必须由电机把车速拉到60-70km/h发动机才能直连车轮。

如果把这个五档齿轮换成一个2-3速的变速箱,那么发动机驱动车辆的时机也会更早一些。例如用电机把车速拉到20km/h的时候发动机就可以直接驱动车轮了,如果是两档变速箱那么另外一档就是五档,车速提升后切入五档。如果是三挡变速箱,那么可能就是2、3、5三个档位,中间多了一个档位做缓冲。

那么这样做的意义是什么呢?按照dht变速箱厂家的话来说就是让发动机尽早介入车辆驱动,提高燃油利用率,多档位代表技术先进。

那我们就简单分析一下发动机早介入与晚介入的区别吧!发动机早介入驱动车轮的时候,富余能量被电动机吸收发电,发动机有一份能量是直接参与车轮驱动,能量没有经过二次转换损失小。而本田比亚迪混动低速时发动机只能在一边专心发电,能量经过两次转换后损失的多一些。因此理论上发动机提早介入低速介入时能量利用率高一些,至少有1/2的功率没有经过二次转换。

但是混动车型采用的是阿特金森循环(米勒循环)的发动机

这种发动机低速扭矩差,发动机高效区间窄,汽车低速行驶时发动机转速低、转速波动大,效率也会降低。如果中低速行驶时发动机在高效率区间运转,专心发电,为电池充电、为电动机供电,到达预设电量后发动机停止工作,电量不足时再次启动。虽然发动机能量经过两次转换但是发动机在高效率区间运转,油耗未必就会高。

其实丰田的混动就是发动机时刻参与驱动车辆,发动机、电动机、发电机三元件始终在混合运转,在行星齿轮系统内控制电机与发电机转速也就控制了发动机转速最终实现了N多齿比无缝切换。也就是说发动机始终在无级变速驱动车轮,比变速箱更具备优势,也可以说是全域驱动。但是,丰田混动在本田与比亚迪面前油耗占据优势吗?很显然油耗上讨不到便宜,丰田也承认这个问题。

看到这里相信您也就明白了DHT混动是怎么回事。发动机提早介入真的好吗?起码对nvh影响较大,20km/h时发动机轰然介入真的会影响心情。如果说为了提速似乎也说的过去,低速下并联增加马力,但是一台315Nm的电机提速还不够用吗?低速并联意义何在呢?

放着简洁的方案不用非得加上变速箱,总结为两个字“专利”。看似简单的混动都已经申请了专利,丰田混动专利虽然到期但是仿造仍很难逻辑控制不会公开的,而且油耗并不占据绝对优势。至于本田混动比亚迪混动早已经申请了专利,比亚迪更申请的早一些。后来者怎么办?想办法绕呗,本田比亚迪一个档位那么我就再加一个档位,你加一个档位申请专利了,我怎么办?我干脆再加两个档位,同时采用行星齿轮组来减速,与你的定轴式齿轮减速不冲突……可以预想到不远的将来还会出现四挡的混动系统,因为着手晚了。

条条大路通罗马,过程不重要结果才重要,省油就行了管他啥系统呢!

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