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长城柠檬混动DHT发动机部分解读
在混动界，“两田”的THS和i-MMD一直该领域的两座大山，而随着《节能与新能源汽车技术路线图2.0》的发布以及政策的利好，自主品牌混动也仿佛在一夜之间就开了花，甚至还能全面布局混动市场。长城柠檬混动DHT作为自主品牌混动的代表之一，更是将单挡直驱升级为两挡，从而进一步提升了发动机的工作区间，那么本期内容我们就来解读一下长城柠檬混动DHT。
当下的主流混动技术按结构主要分为三大类，第一类是像理想ONE一样的增程式混动；第二类是如大众探岳GTE的并联式混动；而最后一类则是以长城柠檬DHT、比亚迪DM-i为代表的混联式混动。
整套混动系统采用高度集成化设计，包括1.5L/1.5T两款混动专用发动机、双电机及其控制器、定轴式变速箱以及集成式DC/DC变换器，可以实现EV、串联、并联、能量回收等多种工作模式。
● 1.5L/1.5T混动发动机有啥亮点？
1.5L自然吸气发动机采用阿特金森循环，压缩比达到了13:1，最大功率75kW，峰值扭矩135N·m，主要应用在玛奇朵DHT-PHEV等紧凑型车型中；而1.5T涡轮增压发动机采用米勒循环，并配备了长城自主研发的VGT可变截面涡轮，主要应用在摩卡DHT-PHEV等中型车或更高级别的车型中。
我们知道压缩比是活塞下止点容积与活塞上止点容积的比值，为了实现膨胀比大于压缩比，长城在1.5L自然吸气发动机上动了一点小心思。
其实阿特金森循环发动机在高速和低速时的工作效率较低，扭矩也不高，而电机恰好在低速或高速时效率高，能够与阿特金森循环发动机的优缺点形成互补，因此阿特金森循环发动机目前多用于混合动力车型。
受其影响，下一阶段的压缩行程也是从进气门关闭时活塞所处的位置（略高于下止点）到上止点，但由于做功行程是从上止点到下止点的完整过程，并且燃烧转换均为有效功，也就实现了膨胀比大于压缩比。
【左为米勒循环，右为奥拓循环】
其实在压缩行程也是需要耗费发动机能量的，短一些的压缩行程能够减少发动机在这一阶段的能量损失，同时当活塞达到上止点时，可燃混合气温度也更低，能够有效抑制爆震的发生，而且更长的做功行程还能让可燃混合气燃烧的更加充分。
这套350Bar高压喷油系统目前如宝马M、大众全新1.5T、雪佛兰也都在使用，自主品牌除长城外，如比亚迪、吉利、奇瑞以及长安等品牌也均有配备。
● 缸盖集成排气歧管
快速暖机带来的优势其实是显而易见的，当冷却液处在合适的温度下，燃烧状态往往是最好的，此时不仅动力性更好，油耗和排放还会比较低；而温度高则容易产生爆震，温度低会影响汽油的雾化效果和燃烧效率。
此外为了降低各气缸之间的排气干涉，一般车辆都会将排气歧管尽量设计成等长或足够长，但由于缸盖空间较小，集成式排气歧管无法做成等长造型，因此无论如何优化排气结构，排气气流汇流时的相互干扰都是无法避免的，只能在排气效率和快速暖机之间尽量去做平衡。
● 长城自研VGT涡轮技术
涡轮增压发动机最重要的部件是什么？涡轮当属其中之一，但为了您能更好地理解长城自主研发的VGT涡轮技术，首先我们先要简单了解涡轮增压的原理。
由于涡轮本身具备一定质量，必须要有足够的废气来推动涡轮叶片，因此动力输出不可避免会出现迟滞，除电动涡轮外，各家厂商只能通过不断优化来尽可能减少涡轮迟滞。
当发动机处于高转速区间时，会有大量的废气涌入涡轮中，会使涡轮在旋转过程中产生极强的排气背压，限制发动机在高转速工况下的增压效率，同时也限制了发动机的功率输出上限。
当发动机处于高转速区间时，就会出现废气流量大、排气背压小的问题，涡轮也能得到动力从而更好地工作，发动机出力也会更加得心应手。
综合以上也可以理解为涡轮越小，响应性越好，但在高转速区间的增压效果不理想；涡轮越大，响应性越差，迟滞也就越明显。
其实VGT技术在柴油发动机上早就已经得到了广泛应用，由于柴油发动机的排气温度要远低于汽油机，从VGT的选材和布置来说，都要更加容易。
VGT涡轮的材质一般选用耐高温的航空材料，通过在废气涡轮端增设角度可变的叶片，从而实现不同转速下不同的废气流速和涡轮叶片的推进效果，保证涡轮在各种工况下的响应性和增压效果。
当发动机低转速排气压力较低的时候，导流叶片打开的角度较小，此时导入涡轮处的空气流速就更快，从而可以更容易推动涡轮转动，有效减轻涡轮迟滞的现象。
与当下增压车型普遍使用的小惯量涡轮以及双涡管设计类似，VGT其实也是优化涡轮迟滞的其中一种解决方式，也有的厂商将其称为VNT，曾广泛用于沃尔沃、奥迪以及保时捷等品牌。
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长城柠檬混动DHT变速箱部分解读
● 长城柠檬混动专用变速箱是怎样的存在？
混动系统最重要的一环当然是其动力传输的中场大将——混动专用变速箱DHT（Dedicated Hybrid Transmission），作为柠檬混动的核心部件，两挡减速器与双电机、离合器以及电机控制器都集成在其中。
● 双电机总成及其5大特点
下面我们就来看看双电机，在两台电机中，一个是主要用于发电的GM电机，另一个是主要用于驱动的TM电机，但严格来说，它们都是身兼发电和驱动两个岗位的。
电机部分有5大特点，也可以理解为电机的核心技术，分别为高磁阻转矩设计、发卡扁线绕组设计、短节距绕组设计、转子三段式斜极设计以及超薄硅钢片，下面我们一个个来盘。
高磁阻技术路线的另一个好处是为了降低反电动势，反电动势要求控制的越低，控制器件的耐击穿电压要求也越低，成本也越低。
任何设计都避不开缺点，扁线绕组的缺点就是设计难，工艺难，而且长时间使用有损耗，但就现在看来，越来越多的厂商如丰田、特斯拉、比亚迪等都选择了扁线绕组电机，可见业内还是认为扁线绕组更具竞争力。
极距：一个极在定子圆周上所跨的距离，用槽数计。
节距：一个线圈两边的中心在定子圆周上所跨的距离：节距=极距（整距）；节距<极距(短距）；节距>极距(长距）。
在结构上，短节距绕组设计还能进一步优化气隙磁场谐波，通过增大气隙，可减小气隙磁场谐波分量，降低径向力谐波，实现噪声的优化，从而有效提升车辆的NVH性能。
怎么理解这两个优点呢？零扭损耗区别于低扭损耗，在车辆正常运行时，电机的旋转会产生一个与动力输出方向相反的扭矩，阻碍正常动力输出，因此要施加一个电流，让其能够产生与反向扭矩相抵消的扭矩，而有了三段式斜极结构的加持，反向扭矩就会更小，从而降低能量消耗。同时转子在工作时的转速也会更加均匀，对提升NVH性能也有一定的积极作用。
● 柠檬混动的大脑—双电机控制器
然而整个混动系统的性能再优异，如果没有同样优秀的“大脑”来指挥，体验也难以达到一定的高度，这就不得不说一下柠檬混动DHT聪明的双电机控制器了。
人类的大脑所消耗的氧气约占全身的五分之一，以此来保证日常的工作和学习，双电机控制器也一样需要不停地运算，而双面水冷技术就是双电机控制器所需的“氧气”。
柠檬混动DHT的双电机控制器体积功率密度为41kW/L（不包含DC/DC变换器），而根据《节能与新能源汽车技术路线图2.0》的要求，40kW/L的体积功率密度是国家2025年规划的目标，也就是说长城柠檬混动DHT现在已经超前完成任务。
● 长城柠檬混动DHT的工作逻辑
那么说了这么多，长城柠檬混动DHT的工作逻辑到底是怎样的呢？首先，它有四种工作模式。
【1】纯电EV模式：往往在电量充足的低速行驶时启用，此时，车辆完全靠TM电机来直接驱动。在这套动力架构里，发动机、GM电机以及部分减速齿轮是不运转的。
【2】串联模式：当电池电量低于一定程度时，在市区内行驶会激活“串联模式”。推动车辆行驶的还是EV模式下的TM电机，只不过为了保证充足的电池电量，这时发动机开始运转了，它转动起来仅仅是为了带动GM电机来发电，并不参与车辆驱动。
【3】并联模式：当车速达到35km/h以上时，系统会切换为并联，这时候发动机就像一个强大的后援部队，与驱动电机一起发力来推动汽车。发动机加入到驱动大军的中介是这套离合器，离合压紧后扭矩直接传递到车轮。此时的TM驱动电机很像是发动机的副手，它的主要任务是配合发动机在高效区间工作，调整发动机的工作负荷。
【4】制动能量回收模式：和电动车上常见的制动能量回收一样，也就是车辆在减速阶段，车轮会拖动TM电机来给电池组充电。
根据长城柠檬混动PHEV四驱动力架构的工作循环示意图，能够看出它不仅适用于城市工况，也能用于冰雪、泥泞和沙地等复杂路况。
● 两挡混动有何意义？
通俗的来讲，长城柠檬混动系统在市区低速行驶主要靠纯电驱动，当速度提起来后，电机和发动机会一起并联驱动，能看得出这套系统的逻辑吸收了丰田THS和本田i-MMD的很多精华。
在混动形式上，我们知道日系“两田”的混动均采用自然吸气发动机，而小排量涡轮的理念则是欧系车型普遍喜欢采用的驱动形式，在柠檬混动系统上，长城将这两者巧妙地结合，并且加入了日系的混联式混动理念，打造出了具有“中国特色”的混动技术。
● 全文总结
长城柠檬混动DHT是站在巨人的肩膀上诞生的新技术，是由长城汽车完全独立自主设计和研发，它不仅能够在更低的车速下让发动机介入，同时高低挡位的出现还能让整套系统始终保持在较为高效的工作区间，实力可见一斑。不过就现在来看，自主品牌混动包括长城、比亚迪、吉利在内想要撼动日系“两田”的领头羊地位似乎还尚需时日，只有力求掌握核心技术，不断填补自身短板方能更进一步。但依然感谢那些为了挑战世界混动霸主不断奋斗的自主品牌企业们，正是因为你们的努力，让世道变了。
