奔驰A级插电混系统(M282+8F-DCT+P2)技术解析

文章来源:汽车动力总成 点击数:65 发布时间:2019-12-13
在2019年法兰克福车展上,奔驰正式发布了旗下A级混动车型—A250e,新车搭载四缸M282发动机+8速双离合变速箱+电机的动力总成。今天与大家一起看看奔驰A级插电混系统(M282+8F-DCT+P2)技术解析,请见正文。
奔驰A级插电混系统(M282+8F-DCT+P2)技术解析

在2019年法兰克福车展上,奔驰正式发布了旗下A级混动车型—A250e,新车搭载四缸M282发动机+8速双离合变速箱+电机的动力总成。据悉,新车将会推出两个版本:两厢版本的A 250 e和三厢版本的A 250 e Sal。

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梅赛德斯奔驰已为旗下的C、E、S-classSedan以及GLC、GLE SUV车型提供插电混动力总成,混动系统的核心是布置在发动机和变速箱(9G-Tronic)之间混动模块,混动模块由一个液力变矩器、一个分离离合器、一个驱动电机构成,驱动电机可以输出功率为90kW,输出扭矩为400Nm。在当前一代的混动车型中,电池组容量为13.5kWh的(37Ah锂镍锰钴NMC电池、1p100s),NEDC标准下纯电续航50公里。

在即将推出的新款GLE插电混车型中,电池容量为32.2kWh(43Ah、2p100s),NEDC工况下纯电里程超过100km。以上混动系统的发动机支持包括M274(2.0L四缸汽油机、155kW)、M276(3.0L六缸汽油机、270kW)和OM654(2.0L四缸柴油机、143kW)。

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梅赛德斯奔驰紧凑型汽车的插电式混合动力总成采用 P2 并联构型,如上图所示。系统采用1.3L四缸汽油发动机(M282),此款发动机安装于前部横向支架上,气缸行程为85 mm,采用主流的缸内直喷、涡轮增压、集成式排气歧管、可变气门升程(CAMTRONIC)、低摩擦涂层等先进技术,值得说明的是,在传统燃油版的M282发动机上采用了气缸停用技术(CSO ),但是在插电混车型上却没有。主要是因为在插电混车型中,更多的是利用电能驱动和负荷转移,而不需要通过停缸来降低发动机负荷,并且取消停缸技术,对NVH的提升也有优化作用。

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全电动行驶期间内燃机的长待机间隔是混合动力运行的特征。因此,为了提高主轴承的鲁棒性,采用了聚合物涂层,这进一步增加了频繁启动发动机所需要的耐磨性。除了推动车辆行驶外,电动机还启动发动机,从而无需使用小齿轮启动器。除了NVH性能的提高,这大大降低了成本。

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混动hybrid8F-DCT由传统8F-DCT和P2模块组成,为了实现超紧凑的布置,湿式离合器被设计在电机的转子中。混合动力DCT冷却和润滑通过双泵提供压力,其中机械油泵负责基本的负载,电动油泵负责峰值、电驱等工况的工作。

在设计梅赛德斯-奔驰前驱模块化整车平台(MFA2)时就已经考虑到了混合动力系统的集成要求。其目标是最大限度地与传统动力总成系统集成,同时采用现有混合动力系统中的组件,同时也需要满足未来车辆的高性能要求。因此,因此,奔驰的工程师们构想了一个整体优化的方案,可以为车辆提供最大效用。

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混合动力组件集成的一个设计目标是尽可能保持周围其他部件位置不变,从而提高平台的通用化率。如上图所示,基于A级传统车开发插电混车型,8F-DCT的位置保持不动,发动机的位置左移48.6mm,从而为P2混动模块创造出布置空间。为了进行这种移位,车架纵梁也经过调整,以便为横置动力总成的安装和跳动保留充分的间隙。

通过移动发动机,可以利用形成的空间将来自现有混合动力系统的电力电子设备集成到中央位置。该位置可以优化封装空间的利用率,并缩短高压组件之间的电缆长度。保留了包括保险丝盒的12 V 电池的位置,以最大程度地减少对现有低压线束的更改。

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传统的动力车辆将燃油箱包装在后桥前方和后排座椅下方的防撞空间内。该空间的形状和大小允许从现有的混合动力系统高压电池的布置,并在电池底部设计了支架和钢板起到保护作用。高压电池重约 130 公斤,前轴的重量分布为 58%,后轴的重量分布为 42%。通过在后桥采用扭力梁悬架,可以腾出空间安装一个35L的油箱。

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系统特性曲线如上图所示,电机最大功率和峰值扭矩则分别为75kW和300Nm。发动机最大功率118kW,峰值扭矩250Nm。动力系统综合最大输出功率可达到160kW,最大扭矩可达450Nm。

奔驰A插电混车型搭载的电池组容量为15.6kWh,官方表示WLTP工况标准下纯电续航里程在56-69km,官方公布A 250 e两厢版本和三厢版本的0-100km/h加速时间分别约为6.6s和6.7s。