Компания Geely представила свою технологию i-HEV, которая может похвастаться расходом топлива всего 2,22 л на 100 км, превосходящим показатели Toyota и Honda.
В последние два года темпы проникновения автомобилей на новых источниках энергии на китайский рынок легковых автомобилей продолжают стремительно расти, однако есть одна категория, которая всегда была исключением — гибридные электромобили (HEV).
В отличие от подключаемых гибридов и электромобилей с увеличенным запасом хода, которые имеют батареи большой емкости, позволяют совершать длительные поездки исключительно на электротяге и могут подключаться к сети, гибридные автомобили имеют небольшие батареи, которые служат лишь буферами энергии, в то время как двигатель является основной движущей силой.
Однако именно эта особенность — отсутствие необходимости в подключении к сети и использовании зарядных станций — позволяет ему достигать расхода топлива значительно ниже, чем у автомобилей, работающих исключительно на бензине, при сохранении традиционных привычек вождения.
Долгое время этот рынок почти полностью контролировался гибридными системами Toyota и электромобилями Honda. Отечественные бренды добились больших успехов в разработке подключаемых гибридов и электромобилей с увеличенным запасом хода, но редко вкладывали значительные средства в область гибридных автомобилей.
Однако, учитывая усиление конкуренции на рынке электромобилей, у производителей нет причин игнорировать такой значительный рынок.
Вчера компания Geely представила свою интеллектуальную гибридную систему i-HEV.
Geely i-HEV, оснащенный этой системой, показал комбинированный расход топлива 2,22 литра на 100 километров на Хайнаньской кольцевой автомагистрали, что ниже рекорда в 2,52 литра, установленного Toyota Prius в США в 2024 году. Его двигатель достиг теплового КПД 48,41%, побив мировой рекорд для серийных двигателей. Пиковая мощность электродвигателя составляет 230 кВт, что также значительно выше, чем у традиционных японских двухмоторных систем.
Система гибридного электромобиля Geely имеет существенно отличающуюся конфигурацию от системы Toyota.
В системе THS от Toyota используется планетарная зубчатая передача с распределением мощности P1 + P2. Это решение очень эффективно в условиях движения по городу на низких и средних скоростях, но при движении на высоких скоростях часть энергии должна пройти два преобразования — одно через генератор, а другое через приводной двигатель, — что неизбежно приводит к некоторым потерям энергии на физическом уровне.
Geely i-HEV использует гибридную трансмиссию в сочетании с двухмоторной компоновкой. Такая архитектура предлагает три различных варианта двигателей внутреннего сгорания, все из которых единообразно сочетаются с гибридной электрической силовой установкой.
Принцип его работы следующий: в условиях низкой скорости и загруженности дорог он преимущественно использует исключительно электрический привод, переключается между последовательным и параллельным режимами на средних скоростях, а при движении на высоких скоростях двигатель напрямую приводит в движение колеса. Главная цель такой высокоскоростной системы прямого привода — избежать снижения эффективности, вызванного вторичным преобразованием энергии, и тем самым улучшить общие показатели энергопотребления системы.
Что касается теплового КПД двигателя, ключевого показателя энергосбережения для гибридных систем, Geely также побила отраслевой рекорд, достигнув 48,41%.
Согласно модели потерь энергии, разработанной компанией Geely для системных решений, приблизительно 32,3 мегаджоуля энергии, содержащейся в одном литре топлива, после преобразования двигателем могут быть преобразованы в приблизительно 12,9 мегаджоулей полезной механической энергии.
В реальных сложных городских дорожных условиях, из-за движения на низких скоростях и неэффективного запаса хода, энергия, в конечном итоге приводящая в движение автомобиль, может упасть примерно до 7 мегаджоулей. Это означает, что подавляющая часть энергии теряется в виде тепла, главным образом из-за собственных термодинамических потерь двигателя.
Следовательно, повышение тепловой эффективности двигателя является необходимым условием для снижения расхода топлива.
Для достижения тепловой эффективности в 48,41% группа разработчиков оптимизировала технологию на трех уровнях.
Что касается системы сгорания, то внутренняя структура цилиндра была оптимизирована с использованием моделей искусственного интеллекта. В сочетании с соотношением хода поршня к диаметру цилиндра 1,39, высокой степенью сжатия 15,5, а также технологией впрыска топлива под сверхвысоким давлением и высокоэнергетического зажигания, цикл Миллера обеспечивает более равномерное распределение воздушно-топливной смеси и более полное сгорание.
С точки зрения механической конструкции, внедрение таких процессов, как прецизионная шлифовка и полировка, алмазоподобное покрытие и низковязкое моторное масло, эффективно снижает потери на трение на внутренних контактных поверхностях двигателя. Кроме того, система использует рекуперативное торможение в качестве основного замкнутого контура для снижения энергопотребления, дополнительно снижая фактический расход топлива за счет оптимизации эффективности рекуперации и координации управления автомобилем.
Для решения проблемы вялого разгона гибридных автомобилей компания Geely в своем i-HEV увеличила долю электропривода, при этом значительная часть времени работы системы приходится на электропривод.
В чисто электрическом режиме автомобиль может развивать максимальную скорость 66 км/ч в городских условиях. При начальном разгоне, поскольку электродвигателю не нужно ждать увеличения оборотов двигателя для достижения пикового крутящего момента, время разгона от 0 до 30 км/ч составляет 1,84 секунды.
Для удовлетворения высокочастотного спроса на электропривод при одновременном контроле веса системы используется стратегия использования небольших батарей, известная как «золотой киловатт-час».
Его гибридная батарея имеет емкость около 1,83 кВт·ч и весит 30 кг, но ее мощность разряда может достигать 110 кВт, и она поддерживает высокоскоростное восстановление энергии со скоростью 60C.
Благодаря улучшенной эффективности зарядки и разрядки, батарея может быстро поглощать энергию, рекуперированную при торможении, и быстро высвобождать ее при разгоне, а также выполнять практические функции обеспечения питания для парковки и разрядки во внешние источники.
Что касается вибро- и шумоизоляции, Geely использует технологию прогнозирования положения остановки двигателя, позволяющую электроприводной системе повышать обороты двигателя до подходящей частоты зажигания в момент запуска, тем самым снижая вибрацию при запуске. Это дополняется технологией активного шумоподавления для снижения воспринимаемого шума во время работы двигателя.
Функция управления энергопотреблением на основе искусственного интеллекта, которая уже была продемонстрирована в гибридном электромобиле Thor, естественно, присутствует и в системе i-HEV.
Традиционные гибридные системы полагаются на фиксированные предустановленные параметры калибровки для работы в условиях средних нагрузок, в то время как модели искусственного интеллекта могут объединять данные в реальном времени, такие как температура окружающей среды, влажность, высота над уровнем моря и уклон дороги, для динамической корректировки переключения между нефтью и электричеством, а также стратегий распределения энергии.
Кроме того, благодаря специализированной электронной и электрической архитектуре, стратегию управления энергопотреблением системы можно обновлять в режиме онлайн по беспроводной сети (OTA).
Прочность и безопасность всей системы также прошли строгие испытания.
Компания Geely пояснила, что система прошла испытания на прочность, эквивалентные примерно 4,8 миллионам километров, во время стендовых испытаний. В более экстремальных условиях окружающей среды транспортному средству приходилось непрерывно проходить через различные сложные условия, включая температуры до -40 градусов Цельсия, температуры выше 50 градусов Цельсия, высокую влажность и перепады высот более 3000 метров, чтобы подтвердить его работоспособность в экстремальных условиях.
Кроме того, система также имеет функцию адаптивной идентификации качества топлива, которая снижает риск детонации за счет регулировки угла опережения зажигания в соответствии с различиями в качестве топлива в разных регионах.
Вся система смазки, электроснабжения, водоснабжения и выхлопной системы физически изолирована независимыми каналами. Силовая установка имеет конструкцию, полностью отделяющую двигатель от двух электродвигателей, так что при отказе одного источника питания оставшиеся компоненты смогут продолжать работу автомобиля.
В плане безопасности батареи i-HEV использует плоскую систему жидкостного охлаждения и маломощные элементы питания с пыле- и водонепроницаемостью по стандарту IP68. Стратегия управления питанием основана на медленной зарядке и разрядке, а также дополняется использованием облачных вычислений для мониторинга состояния батареи в режиме реального времени.
Разумеется, окончательная реализация этих технических спецификаций зависит от точности контроля производственного процесса.
При производстве основных компонентов двигателя компания Geely внедрила интеллектуальную систему подбора на микронном уровне, что значительно повысило точность группировки таких компонентов, как коленчатые валы и подшипники, а также оснастила всю линию системой предотвращения ошибок контроля качества.
Для обеспечения баланса между прочностью сердцевины и твердостью поверхности, а следовательно, и износостойкостью, и сроком службы, компоненты коленчатого вала подвергаются высокотемпературной индукционной закалке средней частоты. В процессе сборки используется этап плазменной очистки для обеспечения чистоты поверхности компонентов с высокими требованиями к герметизации.
В настоящее время интеллектуальная гибридная система i-HEV запущена в серийное производство и успешно устанавливается на многие модели с большой долей рынка, такие как Xingrui, Xingyue L, Boyue L и Geely Emgrand.
#Добро пожаловать на официальный аккаунт iFanr в WeChat: iFanr (идентификатор WeChat: ifanr), где вы сможете в кратчайшие сроки увидеть еще больше интересного контента.