DHT
混合动力专用变速箱
DHT是混合动力专用变速箱(Dedicated Hybrid Transmission)的简称,是一种混合动力驱动系统,本质上借助于电动驱动以实现其功能,例如在汽车的运行中调整内燃机的转数和转矩。混动专用变速箱DHT是目前国内外应用的比较广泛的一类混动变速箱,它高度集成了发电机、驱动电机、动力耦合装置、换挡装置等。目前该技术多用于混动车型中,自主品牌中使用DHT混动技术的有长城汽车、奇瑞和吉利。
美国日本德国混合动力汽车研究方面处于领先地位。通用汽车汽车公司的Voltec系统,日本丰田汽车的Prius,本田技研工业的I-MMD双电机混联式混合动力系统,以及大众集团大众途观插电混动版等都具有很强的技术实力。而中国虽然起步较晚,但近年来随着新能源汽车领域扶持力度的加大,混合动力汽车也开始全面发展。比亚迪、理想、长城、奇瑞、荣威广汽传祺等车企都推出了代表性的混合动力系统。
DHT有功率分流和串并混联两种,它们具有专利壁垒低、控制简单、易推广等优势。双电机驱动的DHT采用双电机和发动机作为动力源,变速机构由3对挡位合齿轮、2个湿式多片式离合器和1个同步器构成。通过离合器和同步器控制整车能量流传输路径。
简史
国外
美国日本德国混合动力汽车研究方面处于领先地位。通用汽车汽车公司掌握了功率分流型混合动力构型技术,于2010年量产了雪佛兰Vo1t,2016年推出了第二代Voltec系统。日本丰田汽车早将混合动力汽车推向市场,第四代Prius搭载1.8L发动机,热效率高达 40%,油耗百公里2.69L。本田技研工业基于IMA混合动力技术原型开发出了I-MMD双电机混联式混合动力系统,其2.0L阿特金森循环发动机热效率达到了40.6%,纯电续航里程达 85km。大众集团在德国政府支持下,大力投入混合动力技术研发,其2020款途观插电混动版综合续航里程高达862km,纯电动续航里程达 52km,系统最大功率155kW,最大扭矩400Nm,混合动力模式下最高车速可达200km,百公里加速时间82秒,百公里综合燃油消耗量低至2L。宝马公司旗下5系、7系和X1均有插电式混合动力车型,而沃尔沃公司的S90、沃尔沃XC60、XC90等车型均采用涡轮双增压发动机与电机相结合的并联插电式混动。
国内
中国混合动力汽车发展起步晚,2007年长安杰勋混合动力汽车批量生产,为混合动力技术奠定基础。近年来,国家加大新能源汽车领域扶持力度,混合动力汽车全面发展。代表性混合动力系统有比亚迪DM-i、理想ONE、长城柠檬混动DHT、奇瑞鲲鹏DHT、荣威550传祺GS4等。2020年,长城汽车发布新一代柠檬混动DHT,搭载13~45kWh电池,纯电续航最高200km,各款长城车型馈电油耗均低于5L/100km。2021年,奇瑞发布鲲鹏动力,瑞虎8Plus搭载的鲲鹏DHT能实现9种高效工作模式,新欧洲行驶工况(NEDC)工况电驱动效率大于90%,低电量节油率大于50%,百公里综合油耗低于1L。广汽传祺GS4插电混动版采用G-MC机电耦合混动系统,最高综合效率超过92.5%,混合动力模式下续航里程可达600Km。荣威550插电混动版搭载双离合、双电机构成的混合动力变速器,纯电续航里程达60km,百公里综合油耗1.6L。比亚迪L3混动技术经历多次升级,形成DM和DM-i两大系统。其中DM系统突出动力性能,以唐DM为例,搭载2.0T发动机和三元锂电池,百公里加速4秒级,纯电动续航里程50至120km。DM-i系统以电为主,突出经济性,搭载骁云-插混专用1.5L高效发动机,馈电油耗低至3.8L/100km,综合续航1300km。
功能原理
模式
纯电模式
纯电模式下车辆将由电机单独驱动,而电机的电力来源于电池包。
串联模式
发动机驱动发电机发电,带动驱动电机运转,从而驱动车辆。
并联模式
发动机的动力经由变速器传输到差速器上,差速器会将发动机的动力和电机的动力混合,然后再将动力传送到各个车轮上。
发动机直驱模式
车辆在中高速行驶(时速大于40km/h)时,发动机理论上处于高效区间,所以由发动机直接驱动车辆,此时电机和发电机都不工作。
原理参数
DHT变速器工作原理
通过拨动变速杆,切换中间轴上的主动齿轮,通过大小不同的齿轮组合与动力输出轴结合,从而改变驱动轮的转矩和转速,变速器内有多个不同地齿轮,通过不同大小的齿轮组合在一起,就能实现对发动机转矩和转速的调整。从而实现串并联模式、纯电模式以及能力回收模式。
双电机驱动的DHT,该构型动力源由双电机和发动机组成,变速机构由3对挡位合齿轮、2个湿式多片式离合器和1个同步器构成。通过离合器作为动力耦合装置实现转矩耦合,其中与电机EM1机械连接的输出轴为前排输出轴,发动机通过离合器C1与前排输出轴相连,电机EM2输出轴经一对固定速比减速齿轮与变速器G3挡齿轮相连,前排输出轴经离合器C3与变速器G2连接,通过离合器C2与G1和G3齿轮轴相连。由同步器Sy结合/分离实现G1与G3之间的挡位切换。DHT混合动力系统通过3个离合器与1个同步器的结合与分离动作控制整车能量流传输路径。
以上参考资料
分类
基于DHMT动力耦合装置的不同,分为功率分流DHT和串并混联DHT,在达到相同性能的条件下,具有专利壁垒低、控制相对简单、可推广性容易等优势。
以上参考资料
生产工艺
微米级制造工艺
DHT微米工厂拥有行业内最先进的设备,能够进行多种轴加工、齿轮加工、壳体、阀体加工、总成装配以及阀体总成、变速器总成测试等DHT变速器核心工艺。该生产线采用柔性加工工艺,可以实现多款混合动力变速器和电驱动传动系统的共线生产。此外,该工厂还采用了行业内最顶级的测量系统,能够有效保证变速器总成和零部件的形位尺寸和几何精度。
真空淬火工艺
采用法国ECM真空炉进行热处理,共使用11个专用真空火炉,表面硬度高达60HRC,芯部硬度在33HRC,硬层深度控制在±0.1mm,展现出内韧外刚的特点。齿轮形状变形量小于8微米,优于行业水平2倍。全亚洲第一台EMA全自动水冷压淬机热处理后齿圈齿形变形控制在±8微米范围内,实现热后小余量珩齿加工工艺,突破了齿圈热后不加工的现状。
滚插珩磨精雕工艺
滚插珩复合机是亚洲首台将热前滚插内齿工艺和热后珩内齿工艺集成在一台设备上的机床,可通过特殊设计的刀夹具实现三维“按需扭曲”特殊齿形及表面无规则纹理,齿面粗糙度提升至Ra0.25,表面加工痕迹深度小于2微米,比行业内普遍采用的磨齿工艺更优,能带来更平稳运行、更低噪音、更少磨损、更长使用寿命和更安静的车内环境。
微米级管理
微米级工艺与管理紧密结合,确保产品品质。如DHT Pro的高压液动系统的混动电驱,采用恒温、恒湿环境组装阀体,初、中、高三效过滤,空气中悬浮物大于等于0.3微米的粒子捕捉率达到99.9%。投资数亿的EOL测试和阀体测试两大测试系统,能全自动检测变速器功能、性能。智能垫片选配系统能够微米级分组装配零部件,保证“0”失误,“分微不差”。为了打造绿色工厂,配备了油雾净化处理系统,净化率达到95%以上。采用多种先进工艺,每年减少淬火油排放15吨、节省切削油60吨,蒸馏水比国家回用水标准高2倍,废水“零排放”,每年节约6000吨水。。
应用领域
目前该技术多用于混动车型中,自主品牌中使用DHT混动技术的有长城汽车、奇瑞和吉利。通常DHT混动技术会在发动机差速器之间,安装一台带有2-3个档位的变速器,车辆的发动机一方面通过轴心与发电机直接连接,另一方面通过离合器与变速箱连接,变速箱的输出轴与差速器连接,同时驱动电机也与车轮连接。
发展趋势
近年来,混合动力汽车越来越受重视,市场占有率不断提升,这推动了变速箱技术的变革。在此过程中,专用混动变速箱技术DHT(Dedicated Hybrid Transmission)由于结构紧密、节能高效等优势,引起了越来越多车企的关注。虽然fcv被视为未来趋势,但受充电设施和电池安全等因素限制,短期内销量依然有限。在此背景下,环保政策日益严格,促使车企寻求多样化的技术发展路径,其中,混合动力汽车的市场占有率逐渐提升。根据国际能源机构(IEA)的全球销售预测,到2040年,混动车型的市场占有率有望达到60%。而在国内,新的双积分政策首次将低油耗乘用车纳入其中,这为混合动力汽车提供了新的发展机遇。据长城汽车蜂巢传动研究院院长陈晓峰表示,“根据低油耗车的国家法规,尤其是中国法规,混动汽车的发展势在必行。”
参考资料
..2024-02-08
..2024-02-08
..2024-02-08
dht变速器工作原理.网站.2024-02-09
目录
概述
简史
国外
国内
功能原理
模式
纯电模式
串联模式
并联模式
发动机直驱模式
原理参数
DHT变速器工作原理
分类
生产工艺
微米级制造工艺
真空淬火工艺
滚插珩磨精雕工艺
微米级管理
应用领域
发展趋势
参考资料