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標題: 新四缸機！研判賽力斯AITO問界M5低能耗/高性能技術 [打印本頁]
作者: 妖貝聊科技    時間: 2022-2-11 10:44
標題: 新四缸機！研判賽力斯AITO問界M5低能耗/高性能技術
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2021年12月23日，在華為冬季旗艦新品發(fā)布會上，AITO品牌正式推出科技豪華智能電驅SUV——AITO問界M5，預售價25-32萬元。采用增程式油電混合技術的AITO問界M5，不僅引入了華為提供的鴻蒙操作系統(tǒng)、7千瓦OBC、150千瓦以及200千瓦“3合1”電驅動系統(tǒng)，最重要的是換裝了熱效率41%、壓縮比15:1、取消輪系的增程專用直列四缸發(fā)動機！

新能源情報分析網(wǎng)評測組在AITO問界M5的上市發(fā)布會上注意到，WLTC續(xù)航里程超1100公里這一產品力意味著更低的能耗同時，最大輸出功率165千瓦的“3合1”前置電驅動系統(tǒng)，與新出現(xiàn)的最大輸出功率200千瓦的“3合1”后置電驅動系統(tǒng)，又使得整車呈現(xiàn)出高性能的產品力。
然而，無論低能耗（長續(xù)航），還是高性能（全時電四驅），都因為這臺性能強悍的新狀態(tài)四缸機應運而生。新能源情報分析網(wǎng)評測組對搭載新四缸機的AITO問界M5所具備低能耗/高性能產品力，研讀和判定整車綜合技術狀態(tài)。

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AITO問界M5的新外觀和新內飾的設定就是要讓“外在好的地方被看得見摸得著，內在的好更加完美”。華為提供的鴻蒙操作系統(tǒng)，不是單純的提升了車機互聯(lián)便利性和操作流暢度，而是智能座艙與整車驅動方面銜接的更“自然”。

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用于測試的AITO問界M5四驅性能版顯示屏中央是行車數(shù)據(jù)、左側是行車狀態(tài)能量流、右側則是多媒體顯示區(qū)域。官方強調，AITO問界M5的WLTC續(xù)航里程超1100公里，由全電續(xù)航里程和燃油續(xù)航里程疊加而來。在實際用車過程，WLTC續(xù)航里程計算策略是動態(tài)的，與車內外溫度、駕駛習慣甚至燃油品質直接關聯(lián)。

在筆者接到AITO問界M5時，動力電池SOC值為93%－全電續(xù)航里程168公里；剩余燃油可行駛里程820公里，綜合續(xù)航里程988公里。
備注：由于動力艙蓋開啟，顯示紅色“預警”狀態(tài)

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應用增程混動技術的AITO問界M5與其他電動汽車最大不同的是，新狀態(tài)直列四缸1.5T發(fā)動機僅作為高效發(fā)電源泉，可以源源不斷地輸出電能用于驅動、用于外部充電（V2V）并同時給駕駛艙制暖系統(tǒng)提供能源。在全部測試過程中，駕駛艙制暖系統(tǒng)適中設定在29攝氏度、3擋出風量的十分舒適的溫度狀態(tài)。

當然，AITO問界M5應用電驅動技術，使其駕乘感受與電動汽車完全一致。不過為了達到WLTC續(xù)航里程超1100公里的低能耗產品力，就要引入控制策略更加完善和精準的高熱效率并無輪系的增程專用新四缸機了。
一、新四缸機的不同工況的技術狀態(tài)：
因為新四缸機的引入，使得AITO問界M5具備向左低能耗；向右高性能，且將不同的兩種產品力融合且兼得。由于官方并未對AITO問界M5換裝的新四缸機的技術給出詳細介紹，根據(jù)15:1的壓縮比、41%的熱效率等參數(shù)看，肯定為增程混動技術進行了硬件與軟件層面的優(yōu)化。
AITO問界M5的增程混動驅動技術方案，是通過新四缸機輸出的功率用于與其關聯(lián)的發(fā)電機，發(fā)電機產生的電量，或直接用于前后電機驅動（驅動模式）或直接存儲至動力電池（怠速發(fā)電模式）或用于前后電機驅動或者充電（行車發(fā)電模式）。
實際上，通過多種技術手段降低新四缸機自身運行的能耗、提升凈輸出功率，是達到低能耗的手段之一；使用高效油冷技術的發(fā)電機在保持現(xiàn)有尺寸與重量同時提升發(fā)電功率密度及發(fā)電效率；或保持現(xiàn)有發(fā)電功率同時降低自重、直徑或長度，也是達到低能耗的手段之一。

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上圖為問界M5的動力艙各分系統(tǒng)技術狀態(tài)特寫（拆除防塵罩）。需要特別注意的是，電子水泵設定在新四缸機缸體下部（綠色箭頭所指）。

紅色區(qū)域：新狀態(tài)的直列四缸1.5T發(fā)動機本體部分
黃色區(qū)域：與新四缸機關聯(lián)的發(fā)電機
藍色箭頭：集成在發(fā)動機上的冷卻EGR系統(tǒng)
白色箭頭：與新四缸機、發(fā)電機、“2合1”高壓電控、OBC、前后電驅動系統(tǒng)以及駕駛艙制暖系統(tǒng)共享一套散熱管路補液壺
黃色箭頭：動力電池熱管理循環(huán)管路補液壺
最大輸出功率92千瓦的新四缸機，目視可見完全取消了機械水泵、V型皮帶和機械空調壓縮機，徹底地取消了全部輪系。
而設定在新四缸機缸體的智能控制的電子水泵，具備控制溫度的分層散熱能力，已達到降低自身能耗，盡可能將功率分配給發(fā)電機用于發(fā)電。
1、駕駛艙制暖系統(tǒng)啟動、新四缸機未啟動的熱管理狀態(tài)：
這臺用于測試的AITO問界M5幾乎“滿油滿電”狀態(tài)，無論電動優(yōu)先還是燃油優(yōu)先、亦或自動模式，新四缸機在原地開啟制暖系統(tǒng)時均不會啟動。開啟駕駛艙制暖/制冷功能時，均由裝載電量40度電動力電池供電。

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將駕駛艙溫度調節(jié)至29攝氏度、2擋出風量、怠速運行2分鐘后，通過熱成像儀判定這臺新四缸機渦輪增壓器至1號三元催化器、冷卻EGR系統(tǒng)以及缸蓋的表面溫度都維持在-3攝氏度至12攝氏度。唯獨駕駛艙新四缸機、發(fā)動機、高壓電控、OBC、以及前后電驅動系統(tǒng)共用的循環(huán)管路補液壺表面溫度約為46.9攝氏度。

黃色箭頭：新動力系統(tǒng)及駕駛艙制暖系統(tǒng)共用循環(huán)管路補液壺表面溫度約為46.9攝氏度
白色箭頭：集成增程器上的冷卻EGR系統(tǒng)表面溫度約為8-10攝氏度
綠色箭頭：動力電池熱管理控制系統(tǒng)循環(huán)管路補液壺表面溫度約為0-3攝氏度

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此時電驅動－駕駛艙制暖系統(tǒng)共用的循環(huán)管路處于一個小循環(huán)狀態(tài)，及通過“X通”閥體與溫度傳感器，PTC控制模組加熱冷卻液用于提升駕駛艙溫度。

2、駕駛艙制暖系統(tǒng)啟動、新四缸機啟動后的熱管理狀態(tài)：
以電動優(yōu)先+彈射模式行駛約130公里后，動力電池SOC值降至20%、停車時新四缸機啟動自行啟動進行怠速充電，駕駛艙制暖持續(xù)運行。

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通過熱成像儀可見，電驅動－駕駛艙制暖系統(tǒng)共用循環(huán)管路補液壺表面溫度穩(wěn)定在50-60攝氏度（紅色箭頭所指）

并且1條呈綠色的管路直接關聯(lián)至冷卻EGR系統(tǒng)。
渦輪增壓器及1號三元催化器表面溫度提升至210-223攝氏度區(qū)間（綠色箭頭所指），集成在增程器上的冷卻EGR系統(tǒng)表面溫度約為10-20攝氏度范圍。

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白色箭頭：從冷卻EGR系統(tǒng)通過橡膠管路至電驅動－駕駛艙制暖循環(huán)系統(tǒng)補液壺

綠色箭頭：從冷卻EGR系統(tǒng)通過金屬管將冷卻氣流導入節(jié)流閥體
黃色箭頭：從三元催化器通過金屬管將高溫廢氣導入冷卻EGR系統(tǒng)
單從新四缸機智能控制電子水泵，暖風補液壺、渦輪增壓器、冷卻EGR系統(tǒng)和節(jié)流閥體關聯(lián)循環(huán)系統(tǒng)來看，AITO問界M5引入的是針對增程系統(tǒng)的整車層面高效一體化多能效技術的熱管理控制技術（策略）。
即在電動優(yōu)先狀態(tài)，驅動用于駕駛艙制暖/制冷所需電量來自動力電池；電驅動－駕駛艙制暖系統(tǒng)循環(huán)系統(tǒng)處于小閉環(huán)狀態(tài)；
動力電池SOC至降至（全電優(yōu)先、燃油優(yōu)先和自動模式）不同閾值時，新四缸機啟動通過發(fā)電機輸出電量或用于驅動或用于充電。
當新四缸機啟動并持續(xù)運行一段時間后，EGR冷卻系統(tǒng)開始工作，配合智能控制電子水泵工作，將三元催化器導入的高溫廢氣經(jīng)過冷卻后再次導入燃燒，從而進一步降低油耗及排放；同時通過高溫廢氣對冷卻液加熱，提升制暖效果。
當動力電池SOC值保持在一個較為平衡的閾值，新四缸機間歇性的啟動（即怠速滑行時為動力電池充電），渦輪增壓器中高溫廢氣也將對冷卻系統(tǒng)的冷卻液進行保溫用于駕駛艙空調制暖。
顯然，新四缸機的核心，缸體集成的智能控制的電子水泵是一個重要熱量轉運中心，將高溫分系統(tǒng)的熱量通過冷卻液轉移至最耗電的駕駛艙制暖系統(tǒng)；在新四缸機低溫狀態(tài)，通過渦輪增壓器高溫廢氣將熱量導入冷卻EGR系統(tǒng)，快速提升暖機速度。并在增程器運轉一段時間后，開啟冷卻EGR系統(tǒng)，將高溫廢氣引入再燃燒，從而降低油耗。
二、低能耗！更加嚴謹且完善的驅動模式及控制策略：
在筆者看來，WLTC里程超1100公里，就是AITO問界M5所適配的新四缸機低能耗的具體表現(xiàn)。15:1的高熱值是一種讓潛在車主摸不到看不清的技術指標，取消輪系由集成缸體可變流量電子水泵替代是較為抽象的技術展現(xiàn)，更低的能耗－更小的用車成本才是車主能切身感受到。

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為了更全面的體驗AITO問界M5新四缸機的低能耗－精準控制策略，選擇全電優(yōu)先+運動模式。之所以選擇這種更耗電的駕駛策略，就是要讓動力電池SOC值降至較低閾值，觀察并感受新四缸機啟動后的發(fā)電/饋電狀態(tài)。

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選擇長上坡的京承高速出京方向的最內車道，車速保持110-120公里/小時勻速行駛，遇到前方慢車則全負載加速超越。在據(jù)駕駛員用顯示屏左側的能量流動區(qū)域，可以清晰地讀取加速、制動及怠速滑行時新四缸機（發(fā)電機）、前后電驅動系統(tǒng)以及動力電池之間能量流實時轉化狀態(tài)。

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動力電池SOC值處于45%，全電驅動加速時動力電池輸出電量至前后電驅動系統(tǒng)。

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動力電池SOC值處于40%，新四缸機間歇性啟動并在怠速滑行時行車發(fā)電，用于動力電池充電。與此同時前后電驅動系統(tǒng)饋電，為動力電池充電。

此時AITO問界M5處于能量回收+行車發(fā)電雙重饋電狀態(tài)。

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動力電池SOC至升至30%，在全負載加速時，1組由新四缸機（發(fā)電機）輸出的電量直接用于前后電機驅動、1組由動力電池輸出的電量用于前后電機驅動。

此時問界處于類似于PHEV車型的并聯(lián)狀態(tài)。

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動力電池SOC至升至30%，在全負載加速時，1組由新四缸機（發(fā)電機）輸出的電量直接用于前后電機驅動、1組由動力電池輸出的電量用于前后電機驅動。

此時問界處于類似于PHEV車型的并聯(lián)狀態(tài)。

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從13:16分至14:17分，AITO問界M5的動力電池SOC至從21%升至38%（燃油優(yōu)先+節(jié)能模式），在滿足必要的驅動用電需求同時，分配了合理電量用于動力電池充電。

需要注意的是，全部測試過程并沒有徹底對AITO問界M5的能量分配策略進行體驗?？梢源_認的是高速行駛新四缸機間歇/持續(xù)啟動運行時（SOC至從21%升至36%）來自動力艙傳遞過來的震動。最大75千瓦最大發(fā)電功率以及裝載電量40度電的動力電池，滿電滿油狀態(tài)可以選擇自動+節(jié)能模式組合，以后驅為主，四驅為輔，滿足低能耗/長續(xù)航的實際用車需求。
三、高性能！砂石+冰雪+冰面全時電四驅系統(tǒng)扭矩再分配控制策略：
AITO問界M5長寬高分別為4770*1930*1625mm、軸距為2880mm、整車風阻系數(shù)為0.32Cd；四驅版車型“3合1”前置電驅動系統(tǒng)最大輸出功率165千瓦、“3合1”后置電驅動系統(tǒng)最大輸出功率200千瓦、中置的動力電池裝載電量為40度電；采用全鋁合金底盤、前雙叉臂及后梯形多連桿獨立懸架，節(jié)能、舒適、運動和定制個性化共4種駕駛模式。
作為一家懸架零部件供應商、傳統(tǒng)整車制造廠、造車新實力的賽力斯，在整車設計與生產環(huán)節(jié)，堅持以科學為導向的嚴謹研發(fā)和量產流程。

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上圖為AITO問界M5的前懸架各分系統(tǒng)技術狀態(tài)細節(jié)特寫。全鋁材質的副車架（紅色箭頭所指）將“3合1”前置電驅動和電子轉向機完整支持，全鋁材質轉向節(jié)（黃色箭頭）、全鋁材質下擺臂（綠色箭頭）以及上A擺臂（藍色箭頭）方案，優(yōu)先滿足的是強度與可靠性。

全鋁材質多連桿獨立懸架，不僅滿足了輕量化，更是駕馭激烈駕駛時車身姿態(tài)的先決硬件條件。

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選擇燃油優(yōu)先+個性模式（針對轉向、制動和能量回收進行細致調整），在砂石與冰雪構成的復雜路況，全負載加速時后置電驅動系統(tǒng)最輸出扭矩、隨即前置電驅動系統(tǒng)激活。

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紅色箭頭：后置電驅動系統(tǒng)最先啟動卷起的砂石飛濺狀態(tài)

黃色箭頭：前置電驅動系統(tǒng)隨后啟動卷起的砂石飛濺狀態(tài)
在持續(xù)加速過程中，根據(jù)四條車輪與地面摩擦力不均衡，AITO問界M5的電四驅系統(tǒng)持續(xù)在前后橋間進行扭矩再分配。

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在純粹的冰面構成的復雜路況，全負載加速時，后置電驅動系統(tǒng)依舊最先分配到足夠扭矩，不過前置電驅動系統(tǒng)激活的時間較石路面（加速）延遲更長。


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在反復進行在冰面全負載加速過程中，出現(xiàn)另一種電四驅控制策略：

最先是后置電驅動開始加速后突然停止、前置電驅動系統(tǒng)激活后再次停止，此時車輛受慣性影響向前滑行同時，前后電驅動系統(tǒng)同時分配扭矩保持車身姿態(tài)可控。
筆者有話說：
需要注意的是，AITO問界M5之所以具備低能耗/高性能產品力，新狀態(tài)的高熱效率、取消輪系插混專用1.5T四缸發(fā)動機功勞卓著。而匹配的最大發(fā)電功率75千瓦的發(fā)電機，是否采用高效油冷技術目前還不確定，但明顯“縮小”的體積是可以確認的。精準的發(fā)電、驅動、充電策略，引發(fā)的WLTC里程超1100公里－低能耗，展現(xiàn)出賽力斯設計團隊駕馭增程混動技術的經(jīng)驗更加充沛。
165千瓦前置電驅動系統(tǒng)與200千瓦后置電驅動系統(tǒng)，決定了電四驅控制策略以偏后置為主，賦予AITO問界M5的操控性更加運動同時，相應提升復雜路況的主動行車安全性。
補足了電動汽車冬天開啟駕駛艙制暖系統(tǒng)后能耗增加續(xù)航里程縮短的最大短板，AITO問界M5還可以保持更低的能耗，這也代表著純粹的增程混動驅動技術的成熟，偏后驅的全時定四驅控制策略，在軍用市場更具影響。

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2021年珠海航展展示的VU-T10履帶式無人裝甲車，就是采用增程式油電混合驅動技術，只不過兩驅電驅動系統(tǒng)是對向布置而不是縱向設定。但是，基于增程混動技術的驅動策略、行車發(fā)電策略以及怠速發(fā)電策略與賽力斯AITO問界M5十分僅此。

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2代山貓高機動車族采用的增程混動技術方案，對直列四缸發(fā)動機和發(fā)電機的體積、自重以及熱管理要求更高。而賽力斯AITO問界M5所適用的取消輪系、高熱值、插混專用新狀態(tài)四缸機，將全車熱管理控制技術進行了整合。不單是提升了發(fā)電效率，還有助于降低外溢的熱量，提升戰(zhàn)場生存幾率。

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基于增程混動技術方案的車型可以通過設定軸間電機達到4x4、6x6、8x8甚至10x10。目前美軍、日軍、德軍以及英軍都在增程混動車型平臺配置全時電四\六驅技術，并投入到實戰(zhàn)環(huán)境進行測試。
增程混動平臺下的電四驅系統(tǒng)可以做到前后橋檢扭矩分配精準，在不考慮能耗的前提做到全時電四驅設定；在強調長距離續(xù)航里程的前提做到完全兩驅設定。
筆者更愿意看到AITO問界M5展現(xiàn)的制造成本，增程混動方案的可靠性以及全時電四驅的技術優(yōu)勢，不僅在民用市場獲得成功，在專用市場更可以成為被借鑒的典范。
新能源情報分析網(wǎng)評測組出品

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作者: 大空翼    時間: 2022-2-11 12:42
內燃機最大功率90KWh
作者: 網(wǎng)速真慢    時間: 2022-2-11 14:15
說了半天也沒個實測油耗



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