¿La "eficiencia" es lo primero? ¿Cuáles son las ventajas del sistema enchufable BYD DM-i?
Hablando de híbridos, la mayoría de la gente puede pensar en Toyota, Honda, BYD, etc. Como una de las primeras marcas independientes en ingresar al campo de las nuevas energías, BYD reveló la noticia de la próxima plataforma de tecnología enchufable DM-i a principios de este año. La plataforma tecnológica DM-i (inteligente y eficiente) es más proclive a ahorrar energía y reducir emisiones que la plataforma tecnológica DM-p (potente rendimiento) utilizada actualmente en sus principales modelos de venta. Durante el Salón del Automóvil de Guangzhou, BYD finalmente presentó oficialmente la plataforma DM-i y analizó en detalle el "motor de alta eficiencia de 1,5 L dedicado enchufable Xiaoyun" como uno de los núcleos de la plataforma tecnológica DM-i.
“La máxima eficiencia térmica del 43%” es lo más destacado del sistema energético de BYD. Gracias a una serie de innovaciones tecnológicas, se ha armado al máximo y ha alcanzado así el pico de eficiencia térmica de los motores de combustión interna. Entonces, ¿cuáles son las "tecnologías negras" de este aparentemente "discreto" motor de aspiración natural de 1,5 litros?
Ciclo Atkinson combinado con alta relación de compresión
Atkinson es el nombre de un ciclo térmico para motores de combustión interna de gasolina. Entre los tres ciclos: ciclo Otto, ciclo Miller y ciclo Atkinson, se puede decir teóricamente que este último tiene el mayor volumen de ventas de ciclos térmicos de motores de combustión interna, mientras que el ciclo Otto tiene la potencia más fuerte.
Desmontamos el proceso de trabajo del motor de cuatro tiempos y obtenemos cuatro pasos independientes: admisión, compresión, potencia y escape. Entre ellos, la influencia de la entrada de aire en las condiciones de funcionamiento del motor es la más importante. El ciclo Atkinson consiste en prolongar el tiempo de apertura de la válvula de admisión, permitiendo que el cilindro en la carrera de compresión vuelva a descargar parte del gas, de modo que el cilindro en la carrera de compresión vuelva a descargar parte del gas. La carrera de compresión es más pequeña que la carrera de potencia y se mejora la eficiencia térmica.
De esto podemos ver por qué los motores de aspiración natural son los más adecuados para el ciclo Atkinson: porque en un motor turboalimentado, hay presión positiva fuera de la válvula de admisión y el flujo de aire no puede ser empujado hacia atrás a lo largo de la válvula de admisión. por el pistón, mientras que los motores atmosféricos no presentan este problema. Por supuesto, un motor de turbina también puede lograr una carrera de compresión menor que la carrera de potencia, es decir, cerrar la válvula de admisión con anticipación, pero esto conducirá a una baja eficiencia de carga.
En un sistema de potencia de motor de combustión interna puro, el rendimiento del par del motor de ciclo Atkinson a bajas velocidades no es ideal, lo que dificulta que el vehículo complete las tareas de arranque y aceleración. Sin embargo, en un coche híbrido, el motor eléctrico sustituirá al motor de combustión interna, permitiendo que el vehículo acelere a bajas velocidades. Sus características de respuesta rápida y gran par compensan las deficiencias del motor de ciclo Atkinson, brindando a los conductores una buena experiencia de conducción.
Podemos ver que el motor dedicado enchufable de BYD tiene una alta relación de compresión. Cuando la relación de compresión es alta, el valor de entropía de la mezcla será mayor al final de la carrera de compresión, lo que hará que la mezcla se queme más rápido después de encenderse. El aumento de la velocidad de propagación de la llama permite aumentar la eficiencia de expansión del gas. En pocas palabras, funciona de manera más eficiente después de un solo encendido.
Aplicar diseño de electrificación
Cancelar el tren de engranajes para reducir la fricción
Además de mejorar la potencia del motor en sí, también podemos mejorar la eficiencia térmica al reduciendo la pérdida de potencia del motor. Las pérdidas por fricción representan una proporción importante durante el funcionamiento del motor.
Los motores convencionales suelen tener muchos accesorios que necesitan ser accionados por un tren de engranajes para obtener potencia directamente de la salida del motor. Gracias al diseño electrificado, BYD utiliza bombas de agua eléctricas, bombas de vacío eléctricas y compresores de aire acondicionado eléctricos, eliminando la transmisión por engranajes y correas y evitando pérdidas innecesarias por fricción. Los últimos motores M254 y M256 de Mercedes-Benz también utilizan un diseño similar.
Además, BYD también ha aplicado tecnologías como recubrimientos especiales para el conjunto de biela del pistón, diámetro optimizado del cigüeñal, sellos de aceite de baja fricción, bombas de aceite variables y aceite de motor de baja viscosidad para mejorar la fricción de este Motor de última generación. La pérdida se reduce en un 20% en comparación con el motor de la generación anterior.
Recirculación de refrigeración de gases de escape
Reduce el consumo de combustible y las emisiones
La parte amarilla es EGR.
EGR es un sistema de recirculación de gases de escape del motor que puede reintroducir los gases de escape previamente quemados de forma incompleta en el cilindro a través del conducto de ventilación del cárter y realizar una combustión secundaria con la nueva mezcla combustible.
El sistema EGR puede reducir la temperatura de combustión en el cilindro del motor transportando los gases de escape enfriados con una gran capacidad calorífica específica de regreso al cilindro, evitando así algunas reacciones químicas a altas temperaturas hasta cierto punto y reduciendo la producción de contaminantes. Al mismo tiempo, el efecto de enfriamiento de EGR también reduce la carga de disipación de calor del motor y ayuda al motor a lograr una relación de compresión más alta, lo que solo aumenta la eficiencia térmica.
Más importante aún, el proceso mediante el cual el sistema EGR retransporta parte de los gases de escape al sistema de admisión también aumenta la presión de admisión del motor hasta cierto punto y, junto con el conducto de admisión pulido, reduce la pérdida de presión de la bomba.
Gestión térmica de refrigeración independiente
El control inteligente de la temperatura es más eficiente
Como se puede ver en lo anterior, la temperatura del motor también es un factor importante que afecta eficiencia de combustión.
Si la temperatura es demasiado alta, el motor golpeará y el sistema de inyección de combustible deberá inyectar una gran cantidad de combustible en el cilindro para enfriarlo, lo que provocará un desperdicio de combustible. Cuando la temperatura es demasiado baja, el motor aumentará la cantidad de inyección de combustible para calentarse automáticamente, durante lo cual la eficiencia de la combustión siempre será baja.
El nuevo motor adopta un sistema de gestión térmica y de refrigeración dividida. La culata y el bloque de cilindros tienen canales de refrigeración independientes. También se aplica la tecnología de inserción de camisa de agua en el bloque de cilindros. A través de algoritmos inteligentes, el sistema puede ajustar automáticamente el circuito de refrigeración para mantener la temperatura del motor en el rango operativo óptimo tanto como sea posible y mejorar la eficiencia térmica.
Por ejemplo, al arrancar un automóvil frío en invierno, este sistema puede reducir el flujo de refrigerante a cero para calentarse rápidamente; cuando la temperatura de la culata es alta, el sistema puede realizar de forma independiente el ciclo de enfriamiento de la culata; sin afectar la temperatura de la culata del cilindro; si la temperatura continúa aumentando, el sistema también puede realizar un ciclo pequeño o un ciclo grande según el grado de aumento de temperatura para evitar el golpeteo por alta temperatura del motor.
De hecho, además de los aspectos principales mencionados anteriormente, BYD también ha optimizado y aplicado el encendido de alta energía, la válvula de carga y otros detalles a este último motor. Acumulado poco a poco, finalmente logró un. Eficiencia térmica brillante de hasta el 43%.
Reseña del libro de coches
El sistema de alimentación DM-i es una buena extensión del sistema de alimentación DM-p. Aunque ambos son sistemas híbridos enchufables, sus prestaciones y base de clientes son completamente diferentes. DM-i persigue un bajo consumo de energía, bajas emisiones y una alta eficiencia térmica, mientras que DM-p utiliza electricidad para lograr un alto rendimiento. Se puede decir que se complementan entre sí. Es previsible que en el futuro estos dos sistemas híbridos permitan a BYD caminar sobre dos piernas y satisfacer las necesidades de más consumidores.
Este artículo es de Autohome, el autor de Autohome, y no representa la posición de Autohome.