「懂车老王笔记」比亚迪DM-i混动专用发动机技术分享(1)
骁云发动机为何这么“轻”?
首先,所谓的“轻”除了正常的减重以外,我们还需关注启动惯量和旋转惯量。
对于一台多数时候都是增程器且不强调低转速扭矩的发动机,由于燃烧CFD模型相对固定,所以缸径冲程比相对是不能变化太多的,但它的曲轴连杆和轴颈就不必设计得很粗壮,这是轻量化的核心,因为轻量化除了重量轻以外还要求惯量小,而且后者反而更加重要,因为惯量小的连杆与配重块是计算在每分钟转速中作为积累量的。
DLC用于连杆侧裙降低摩擦提高耐久
那图中除了活塞环和轴颈比较细以外,大家可曾注意到DLC涂层这个关键词?
DLC为Diamond Like Carbon coating(类钻碳)的缩写,似金刚石状的非晶质碳膜涂层,具有良好的滑动性能。作为一种较为常见的PVD涂层,和金刚石几乎拥有一样的特性。由于其具有高硬度和高弹性模量、低摩擦因数、耐磨损以及良好的真空摩擦学特性,很适合于作为耐磨涂层,因而通过气相沉积工艺获得的DLC涂层在众多有耐磨性以及硬度要求的零件上得到广泛应用。
DLC涂层的活塞环在汽车发动机上普遍应用,但具体工艺也略有不同,直播中会给大家讲其中的差别,记得关注
另外DLC目前还分两个大类-含氢DLC涂层(以下简称DLC)和无氢DLC涂层(以下简称TaC)作为一种新的涂层材料和技术,性能和可靠性相当优异,可以说是代表未来机械减磨的大方向。一些战术野战刀也采用相关DLC技术
Bradfordknives布拉德福德 Guardian守护者G5 战术生存直刀 DLC涂层
DLC制作工艺主要以磁控溅射、离子束和电弧喷涂三种。实现这三种技术手段依靠的硬件——等离子体源(磁控靶座、离子束和电弧源,这三个是等离子体产生源头的重要关键词,小伙伴们按照这个关键词继续深挖学习)
Me-DLC和S-DLC请大家作为知识学习把这俩概念的区别留言在下方评论区
负载转移,骁云发动机取消皮带轮有什么好处?
DM-i骁云发动机的IEM,其实我在视频里还有一个重要技术点没有讲,就是集成式的内置排气歧管,且为分体式4-2-1的内置IEM,可以将类似于马自达的自然吸气的等长排气道的原理应用在涡轮机之中。也就是说,比亚迪唐的1.5T版本的涡轮增压发动机是带有这项技术的,是一个较为先进的技术。具体啥样的看图就好了
缸体缸盖分体冷却技术
另外,分体冷却是现代发动机绕不开的技术,如今的内燃机设计方向是有效地融入更多的电控技术,为的就是把曲轴从各项负载工作中解放出来,骁云这台发动机就是电子水泵和高流量循环搭配之后,除了能减少发动机横向尺寸,还能够与转速解耦,有些时候转速很高但负载小而且整体散热好,此时曲轴就可以不管水泵了,让水泵减少能耗,而传统发动机由于不能脱开水泵,就会带来能量浪费。
而且骁云还有个绝活儿就是冷启动状态下可以让循环相对固定,温度不高时让缸盖单独循环(当然在这之前很多家都用过,比如BMW全新的TU系列),对缸体和缸盖实行分体冷却,系统由一个电子主节温器和一个缸体蜡式节温器分别控制缸体和缸盖的冷却流量,结合电子水泵,将冷却液流量与发动机转速完全解耦,按需供给发动机各个部位冷却液。通过对缸体和缸盖冷却液流量的单独控制,使得发动机缸体缸盖的温度都保持在最合适的温度。最适合的温度提高了发动机燃烧速度,并降低爆震趋势和发动机摩擦损失,保证了发动机缸体在合适温度下高效工作。
PCJ活塞电控冷却喷嘴技术
在发动机在高负荷区间工作的时候,活塞温度较高,这套PCJ活塞电控冷却喷嘴能在发动机高负荷区间对活塞进行强制冷却,降低发动机爆震倾向起到稳定的作用;在高效区,活塞通常不会过热,此时关闭PCJ活塞冷却喷嘴也可以减少热损失,提升热效率。
当然PCJ也不是独家技术,其他家比如东风系列叫做PJC英文单词顺序不一样而已
总结:(与视频节目的结尾一致)
节目的最后跟大家一起展望未来,在稀土丰富,人口密集,经济稳定的中国市场,即将爆发乘用车动力形态的争夺之战,多样化能源形势也将呈现螺旋前进,你争我赶、逐鹿中原的态势,多年以后纯内燃机会进入少数玩家之手,高端化/玩具化。纯电将会成倾向通勤的爆款,作为走量车型甚至K-car。
而机械架构为主的混动将是未来10-15年市场上的绝对主流,所以内燃机的下坡,必因混动的完善而趋于缓和,这个时期将持续相当之久,老王称之为落日余晖,即便是回光返照,也必将发出极其耀眼的光芒。这其中比亚迪是全光谱的研发储备,我的节目只是一面棱镜,让这套系统在你眼中展现彩虹的模样,而全产业链布局的DM-i其实只是比亚迪全谱系贡献中,可见光的一小部分。芯片、电池、材料这些非可见波段将在比亚迪一类的技术企业中,全面爆发,我们拭目以待,我是老王,下期见。