混动百科丨什么叫三擎四驱？电机是如何被连接起来的？

上一期我们初步地了解了混动汽车的一些基础词汇，这期，我们就从混动汽车的关键——动力总成中的「电机」入手，详细分析一下这些「电机」的作用以及搭配的方式。

充满噱头的『三擎四驱』

相比，比亚迪的三代混动技术DM-i，大家都有所了解，今天，我们不展开讲这套省油的混动系统，而是来谈谈比亚迪同期发布的DM-p，也就是拥有『双擎四驱』（比如新款的比亚迪汉DM）和『三擎四驱』两种模式的第三代DM技术。其为双电机架构，可实现串联模式。

比亚迪DM-p『双擎四驱』模式

『双擎四驱』模式：也就是在「发动机」前端有一个功率可达25kW（峰值扭矩60N·m）的「P0电机」（BSG电机），在后桥则有一个功率可达180kW（峰值扭矩330N·m）的「P4电机」。此时，「发动机」与「P4电机」可同时驱动车轮，也就是所谓的『双擎四驱』模式。

比亚迪DM-p『三擎四驱』模式

『三擎四驱』模式：即是在『双擎四驱』模式下，在「变速箱」（双离合变速箱）后端配上了一个功率可达110kW（峰值扭矩250N·m）的「P3电机」，当『三擎』（发动机+P3电机+P4电机）共同工作时，理论最大功率可媲美一台V8的大引擎。

不同位置电机的简介

在此前的基础知识介绍中，我们已经基本了解了『Px电机』的布局位置、作用和特点。其中的『P』即是『Position』（位置）的意思，而每个位置上的「电机」具体发挥着什么作用，接下来就详解一下。

P0电机：强大的起动电机

传统汽车的启动系统

对于传统汽车而言，当「发动机」运转时，「传动皮带」带动「发电机」发电，发出来的电，部分直接带动车内的电气设备，比如空调的压缩机等，多余的电则为「蓄电池」充电。但对于混动汽车而言，我们希望这个「发电机」能起到更大的作用。

P0电机（BSG电机）示意图

所以，在P0这个位置工程师们设计了电压与功率更大的「BSG电机」（Belt-driven Starter/Generator，带传动起动/发电一体化电机），旨在使其兼具发电和主动调节「发动机转速」等作用，举几种工况：

· 发电时，「发动机」带动皮从而带动「BSG电机」发电，把机械能转化为电能，发出来的电能通过「电机控制器」，把电能分配给「驱动电机」及「高压用电器件」；

· 在等红绿灯「发动机」停机时，「BSG电机」带动「空调」的「机械压缩机」运转；

· 驱动时，通过「传动皮带」把「BSG电机」的电能转化为「发动机」的机械能，调节「发动机转速」。

奔驰A级和B级上的P0电机

但目前大部分的「BSG电机」仍然通过「传动皮带」传动，容易出现打滑失效的情况，即使有「张紧器」，其传动效率仍然有限，不支持其进行更大强度的动力输出，无论是给发动机加力还是回收动能的功率都有限。

因此，「P0电机」一般只应用于「自动启停」以及12 ~25 V「微混」和48 V「弱混」，通常还是用于发动机怠速停机、停机后的快速起动、制动时能量的回收。以奔驰A级和B级车上使用的「P0电机」为例，其采用的「BSG电机」配合拥有更强调节张紧能力的「液压传动带张紧器」，在启动发动机和进行能量回收时，实现更高的传动效率。

来自某车企BSG电机的宣传资料

当然，对于「P0电机」的优化并没有停止，正如上图某车企BSG电机的宣传资料所展示的，「BSG电机」的玩法还有很多，若将「BSG电机」置于「发动机」的前段进行硬性连接，或许能将效率进一步提升，但是否有这样的必要，仍然存疑。说到『刚性连接』，不妨来看看刚性连接的「P1电机」。

P1电机：与发动机固连

P1电机（ISG电机）示意图

「P1电机」又称「ISG电机」（Integrated Starter and Generator，盘式一体化起动/发动一体化电机）位于发动机后、离合器前的位置，通常被固连在了「发动机」上，从而取代了传统汽车的「飞轮」，当然也有例外。

传统汽车上的曲轴飞轮组，加入P1电机

由于「P1电机」与「发动机」采用刚性连接，通常直接套在「发动机」的「曲轴」上，「曲轴」充当了「P1电机」的「转子」，只要「发动机」在运转，「P1电机」就跟着旋转。因此：

· 在驾驶人踩下加速踏板后，控制单元会控制「ISG电机」加速转动，与「发动机」一起做功，确保动力的输出，同时降低了「发动机」的能耗，达到省油；

· 在不同程度的制动过程中，「ISG 电机」不再从「蓄电池」中索取电能，从而跟随「发动机」中的「曲轴」空转，给「曲轴」带来负担，降低转速，可谓是在给「发动机」制动，同时在惯性的作用下可以发电，逆向为「蓄电池」充电，实现动能回收；

· 采用机械连接的「P1电机」布局的传动效率要比「P0电机」布局的混动程度更高，因此除了自动起停、微混和弱混外，还可以应用在100 V~200 V电压的中混系统中。

搭载第一代本田IMA的思域Hybrid（2003）

与「发动机」刚性连接的「P1电机」看似比起「P0电机」效率更高，但两者都有着一些共同的结构弱点，比如：

· 无论是「P0电机」还是「P1电机」都存在一个结构上缺点，因为只要「电机」旋转，「发动机」中的「曲轴」就必须旋转，无法单独运行，故此，这里两种「电机」都无法单独驱动车辆；

· 在动能回收和滑行模式下，「P0电机」「P1电机」也因为必须带动「曲轴」空转，其中浪费的部分动能以及增加噪音和振动，使得因此「P0 电机」和「P1电机」都不适合电机、电池更大的强混系统。

奔驰S400 BlueHYBRID（2010）的P1电机

好在「P1电机」的结构可靠性较高且成本较低，所以，十分适合运营类车辆使用，比如国内的不少公交车便喜欢采用「P1电机」。此外，早期的本田和奔驰也采用过这种架构。比如和搭载第一代本田IMA（Integrated Motor Assist 综合电机辅助）并联混动架构的思域Hybrid、Insight、七代雅阁混动、CR-Z等，又比如奔驰S400 BlueHYBRID等。

暂告一段落

由于篇幅的原因，我们下期继续详解各个「电机」的作用与搭配，若是大家有什么问题，可以在评论区提出来。下期我们不见不散。