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马赫动力:全域自研 彰显行业领先“芯”实力

东风汽车报   2022-12-28 18:39  
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近日,东风风神马赫车队在2022年度CTCC中国汽车场地职业联赛中摘得车手杯、厂商杯双料总冠军。这支冠军车队在连续斩获2020、2021两届年度总冠军后,今年一举创下三连冠的好成绩,展示了东风马赫动力的卓越性能和冠军实力。

动力总成是决定汽车性能的核心,也是中国品牌持续开展核心技术攻坚的先行地。近年来,东风聚焦节能与新能源技术突破,持续迭代升级动力技术。2021年,东风公司潜心自主研发的动力品牌——东风马赫动力应运而生。

东风马赫动力目前已推出马赫动力1.5T发动机和东风马赫双擎混动系统,代表东风独立研发的节能动力最高水平和最强技术实力,重要参数指标突破当前行业性能标准极限,并分别获得2020年度和2021年度“中国心”十佳发动机称号。

马赫动力已为10万辆自主车型提供动力澎湃的“中国心”

马赫动力1.5T发动机即马赫动力C15TDR发动机,相较于传统动力,其动力性能提升30%以上,油耗降低45%,并以41.07%的热效率刷新了行业纪录。该发动机集成高效抗爆震快速燃烧系统、深度降摩擦技术和智能热管理三大技术包,其中超过15项核心技术在行业率先投入量产应用。

C15TDR发动机经历了严苛的多阶段可靠性验证,强度达行业平均水平的2倍以上。2021年1月25日,一辆搭载着东风风神C15TDR发动机的奕炫MAX,在牙克石零下41℃的极寒条件下冰冻18小时后,凭借高效热管理模块技术一次性成功完成冷启动。该发动机的高寒适应能力超过了行业内通常的-35℃左右的极寒测试温度。

值得一提的是,东风C15TDR引擎采用自主EMS引擎控制系统。EMS系统就像计算机的CPU,是发动机的“脑”,控制发动机的耗油量、动力和排放水平根据不同环境和情况达到最佳工作状态。该软件由东风自主开发,打破了外资企业的垄断,大大提高了发动机的开发效率。

当前,在“双碳”目标的指引下,混合动力领域可谓各大车企的必争之地,混动系统也成为东风马赫动力的一个关键技术路径。在马赫动力C15TDR发动机问世一年后,东风马赫双擎混动系统也走向市场。

东风马赫双擎MHD混动系统由马赫动力1.5T发动机和HD120电驱动总成组成,可实现包括纯电起步、驻车发电、串联驱动、并联驱动、发动机直驱、制动能量回收等在内的十余种行驶模式,覆盖全速域。用户可根据路况和驾驶偏好任意切换,让车辆在动力加速性、油耗和静音性等方面达到极佳的平衡。

与市场上同类产品相比,HD120双电机、电控和耦合箱一体化高度集成,功率密度提高35%。这意味着体积更小、零件数量更少、成本更低,同时拥有更高的搭载性。HD120电驱动总成系统综合效率达93%,部分技术属于国内首创,在国际上也处于领先地位。

首款搭载东风马赫双擎MHD混动系统的东风风神皓极混动版,能够输出180kW的最大功率和540N·m的最大综合扭矩,起步加速响应时间仅需0.15秒,动力输出比肩2.0T的大排量,节油率相较于传统动力系统降低40%以上。据测算,该车行驶10万公里可为用户节省油费超过1.5万元。

2022年9月9日,东风马赫动力品牌第10万台发动机在东风风神武汉工厂正式装机。搭载该发动机正式量产下线的是东风风神全新奕炫马赫版,该车的量产下线,标志着东风风神“芯”全面迈入马赫时代。

作为东风科技跃迁的重要成果,马赫动力装机量在短短1年时间就迎来了10万台的里程碑,成为体现中国汽车动力与工业产业技术快速升级的典型,也表明中国品牌正构建起以核心技术为驱动的综合竞争力。

东风马赫动力正向下一代动力技术迈进

面对新能源汽车浪潮,“马赫动力”未来如何迭代升级?按照东风战略平台的规划,东风马赫动力将不断扩充动力阵营,加速推进东风马赫动力PHEV、马赫E纯电的研发,并计划逐步推出PHEV、EV等多能源动力产品。

公司技术中心新能源动力总成技术总工程师陈亘表示:“东风坚持‘改进一代、开发一代、预研一代’的方针,当前,在改进东风马赫双擎MHD混动系统的同时,下一代新马赫1.5T混动专用发动机、马赫4HD系列多挡化混动电驱动,以及HD150系列均在紧锣密鼓开发中。”

据介绍,新马赫1.5T混动专用发动机凭借极致的深度降摩擦技术、智能热管理和高效快速燃烧系统等领先技术的运用,热效率可突破45%,达到行业最高水平。

在混动电驱动领域,马赫4HD系列混动电驱动将实现业内挡位数最多,并以行业首创的轴齿构型,融合串并联、功率分流两种混动技术模式,实现经济性和动力性的极致平衡,从而为客户提供全速域、全场景的高效体验。

马赫HD150混动电驱动也将在HD120基础上进行全面升级,综合性能进一步提升,百公里馈电油耗可低至4.8L,综合油耗低于2L。

在开发新一代马赫双擎MHD混动系统的同时,东风正在加紧布局下一代的技术预研工作。在混动专用发动机领域,持续推进稀薄燃烧、预燃室等技术预研;在混动电驱动领域,持续推进高速超高速电机、电磁离合器、碳化硅控制器等技术的预研,保持马赫动力品牌在行业的领先地位。

面向“十四五”,东风实施科技创新“跃迁行动”,其中新能源跃迁行动具体目标是,到2024年,实现主力乘用车品牌全新车型100%电动化。当前,东风马赫动力品牌布局已覆盖纯电领域,将全力支撑这一目标实现。

东风马赫动力纯电开发领域负责人、公司技术中心电池电机系统开发室经理刘爽表示,东风马赫iD系列纯电驱动,是平台化、系列化的纯电动力产品,驱动功率覆盖70kW-400kW、常规电压平台及800V高电压平台。

东风公司一直坚持走自主开发路线,自2017年初代纯电驱动产品投产以来,持续进行迭代开发升级,已完成以圆线电机为主要特征的初代iD产品和以扁线电机为主要特征的iD2系列产品量产,目前正在开发以高集成、高性能为主要特征的iD3系列产品。历经三代研发,持续创新突破,东风纯电驱动产品一直保持在行业第一阵营水平。

在iD3系列产品中,iD3-70平台的70kW功率纯电驱动产品,是面向东风S3平台的小型经济型电动车需求开发的。iD3 70纯电驱动是行业首款“十合一”电驱动产品,实现电机、减速箱、MCU、DCDC、OBC、PDU、VCU、TMCU、BMS、PTC深度集成,动力域控制器深度融合实现精准控制,零部件数量大大减少,进一步提升了产品的经济性。

iD3-160平台的160kW电驱动产品面向东风S2新能源平台车型,满足前驱、后驱、四驱车型的需求。该平台首次由东风多个自主研发板块协同开发,在此项目上运用了8层扁线Hair-Pin绕组技术、高效电磁正向设计技术、深度集成一体化设计技术、NVH正向仿真避频分析及优化技术、自主电机控制器平台等多项关键技术及研发成果,达成高性能、低成本的产品开发目标,其中工况综合效率达88.6%,接近行业Si基技术的天花板水平,具备核心竞争力优势。

iD3-400平台是面向猛士科技品牌开发的东风公司首款高性能两档双电机五合一电驱动总成,填补了东风自主高端新能源电驱动产品的空白。该电驱动产品的峰值功率可达400kW,采用行业首创的双电机对置两档减速箱构型,可实现8000Nm超大扭矩输出,搭载车型百公里加速将进入2秒时代,为客户提供全新的驾乘体验。

为了满足猛士科技产品“超级动力、超级可靠、超级越野”的动力需求,东风首次开发了360°环状喷淋冷却结构匹配双电机构型,提升散热性能,使电机性能更充沛。同时,采用了更为严苛的耐久考核工况,首次将MCU(电机微控制器)和TCU(自动变速箱调节系统)深度集成,并匹配全新电机控制算法,保证电机高精度扭矩响应及动力输出的平稳性。

面向未来,东风将加大力度推进高集成度、高转速及800V高电压SiC(碳化硅)电驱动产品开发,通过应用轻薄碳纤维缠绕技术、SiC控制技术、防蠕变高速轴承、高速NVH控制等先进技术,在2025年实现综合效率达到91.5%,最高转速达到25000转、挑战30000转的开发目标。控制器采用3核CPU并匹配全新电机控制算法,实现集中式驱动到分布式驱动、分立式控制到集中式域控制的重大跨越。另外,还将推出千伏驱动、宽域调速、全栈高效的技术产品。

(记者 王欣然 责任编辑 赵玉芳)

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