從Hi4到Hi-T,后續又有Hi4-Z和重卡專用的Hi4-G,目前長城汽車所打造的Hi4混動系統越來越多,『Hi4宇宙』逐步形成。不少朋友分不清其中的關系和區別,所以,花近一個月時間整理資料并制作圖表,旨在將其中的邏輯捋順。
那么,我們就,圖多,話淺,干貨,走起!
結論在前:定位不同,方案不同
截止撰文前,「長城Hi4電混系統」(后簡稱「長城Hi4」)一共對外發布了4套系統,分別是「Hi4」、「Hi4-T」、「Hi4-Z」和「Hi4-G」。看似復雜,但核心就一句話:定位不同,所以方案不同。
適配乘用車和商用車長城Hi4
「Hi4-T」:多被搭載于坦克品牌的車型上,其定位是硬派越野,適合通勤/越野五五開的人群;
「Hi4-Z」:基于『泛越野』理念開發,比Hi4-T更注重油耗,適合通勤/越野三七開的人群;
「Hi4-G」:專為重卡研發的混動系統,基于柴油ICE開發,卡友們的新選擇。
長城Hi4針對乘用車的三套混動系統示意圖(僅供參考)
可以看出,與部分車企采用的1~2套混動系統通吃市場不同,「長城Hi4」的每一套混動系統多是基于人群定位和場景定位去匹配技術,故此,在混動架構上也選擇了不同的方案。
長城官方發布的越野分級示意圖
此外,「長城Hi4」目前還有一個比較明確、統一的技術原則——主攻四驅電混。所以,在2024年長城發布了自己的『越野分級』,在我看來,該分級更大的意義在于幫助消費者去理解「長城Hi4」的價值。那么,接下來就容我一款一款展開細說。
Hi4:『打亖不做增程』的開始
2023年5月「Hi4」正式發布,官方對其最初的定義是:全球首創智能四驅電混技術,『Hi4』中的字母和數字分別表示H(Hybrid)代表混動,i代表智能(intelligent),4代表四驅系統(4WD),其構型為前后軸雙電機串并聯式。
初代Hi4構型示意圖(僅供參考)
「Hi4」基礎的結構如上圖所示,前橋動力總成由「混動專用發動機」以及一枚「P2電機」組成動力源,而控制的機械結構為「離合器」(C0)和兩擋的「變速器」;而后橋動力總成則是采用「P4電機」(峰值功率150kW)作為動力源,配合一擋「減速齒輪組」,負責驅動后輪。
初代Hi4系統示意圖(僅供參考)
「Hi4」結構的最大特點在于,較之傳統混動系統若要實現四驅,往往需在前軸需要布置一個發電機和驅動電機,而后置還要增加一個驅動電機。這樣一來增加了結構的復雜度,還會影響車輛前后配重,而「Hi4」將驅動電機后移至后橋,使車輛前后軸荷分配更容易達到近乎50:50黃金比例,進而提高駕駛的穩定性。
新摩卡Hi4(搭載初代Hi4)
這里提一下,撇開能力轉換效率、驅動效率等其他因素,但增程式的前橋總成重量較傳統單擋串并聯還要重,而這恰恰就是長城想要通過「Hi4」解決的!
所以,單這一條,大家應該就能理解為何長城要說:『打亖不做增程』。
長城Hi4工作原理示意動圖(僅供參考)
官方對于「Hi4」的工作解釋是:以『全工況出行』為理念,圍繞用戶日常出行場景,基于不同工況特點和需求通過『3擎9模』的動態切換與智能能量管理系統,在各工況下處于最佳的工作模式,真正全工況效率最優,全場景駕駛無憂。
長城Hi4工作原理示意表(僅供參考)
對于官方提到的『3擎9模』,其中『3擎』當然指的就是「混動專用發動機」和前后「電機」。而『9模』其實是在常規「DHT」(混動系統)的5種模式下,細分出的9種工作模式,大家可以通過上面的動圖和表格對應理解。
長城Hi4純電模式示意動圖(僅供參考)
比較有趣的是「Hi4」的純電模式(如上圖所示),在兩驅的情況下主要依靠「后橋電機」進行驅動,僅在純電四驅時才會啟動「前橋電機」進行共同驅動,這應該是與其他前置前驅串并聯結構最大的區別。
二代哈弗梟龍MAX(搭載第二代Hi4)
而在「Hi4」發布后的第2年,2025年3月底「Hi4」迎來第一次煥新升級。
官方表示:通過硬件、燃油技術、電能技術、算法等4大板塊進行28項技術升級,不僅在能耗、操控和安全性方面實現了顯著提升。
我當然不會復制粘貼新聞稿內容,而是來談一談在我眼中「第二代Hi4」重要且亮眼的提升。
智能后橋解耦系統官方示意圖(僅供參考)
智能后橋解耦系統:當車輛時速超過63km/h進入高速巡航狀態,且四驅系統并非必需時,智能后橋解耦系統就會自動發揮作用,迅速斷開后軸與電機的連接。這一舉措有效避免了后軸電機在高速空轉時產生的能量損耗,經官方實際測試,可降低高速能耗0.4-0.7L/100km。例如,在一次長途高速試駕中,搭載第二代Hi4的車輛在開啟解耦系統后,油耗明顯低于未開啟時,續航里程得到了顯著提升。
雙軸能量回收官方示意圖(僅供參考)
雙軸能量回收:該技術充分利用前后軸雙電機的優勢,實現了雙軸能量回收。傳統混動車型多為單軸回收,在減速或制動過程中,能量回收效率有限。而第二代Hi4的雙軸能量回收系統,能夠讓前后電機協同工作,將車輛的動能更高效地轉化為電能儲存起來,能量回收效率相比單軸提升了2.07%。比如在城市頻繁啟停的路況下,雙軸能量回收系統能持續為電池補充電量,減少能量浪費。
自適應能量管理官方示意圖(僅供參考)
自適應能量管理:與智能駕駛系統深度融合,自適應能量管理系統可實時監測路況和駕駛狀態。當車輛處于擁堵路段,系統會根據前車距離和車速,動態調節能量回收強度,在保證安全跟車距離的同時,最大限度地回收能量,進一步降低能耗,經測試,擁堵路段能耗可再降5%。
發動機直驅官方示意圖(僅供參考)
DHT(兩擋)優化:發動機直驅在混動系統中對提升高速效率至關重要。「第二代Hi4」對「DHT」進行優化,使發動機直驅的介入速度從70km/h降至40km/h(或以下),擴大了發動機直驅的高效區間。在城市快速路等中低速場景下,發動機能更早介入直驅,既保證了動力輸出,又提高了燃油經濟性。
二代哈弗梟龍MAX(搭載第二代Hi4)
總的來說,「Hi4」通過去掉一個「前橋電機」,實現了前橋的輕量化,同時一定程度上解決了車輛的配重問題,形成了專屬于長城的一套四驅混動邏輯,對普通消費者而言,不到20萬就可以買到一輛四驅的插混車型,的確是一項不錯的福利。特別是在「Hi4」得到了煥新升級后,在更省、更爽兩方面進一步得到了保障,著實讓「Hi4」多了一份選購的信心。
Hi4-T:縱置、大梁、9HAT,是我的基石
或許在魏總的眼中,「Hi4」雖然實現了電混四驅,但實在是過于『軟弱』的一套SUV混動總成,而V8才是真男人,「長城Hi4」旗下豈能沒有一套『真男人』的混動呢?
玩笑了,其實更多地是源于此前提及的『越野分級』。若是要達到長城『強越野』及以上的強度等級,長城發現當下的電混/純電越野總成的幾個問題:
坦克500 Hi4-T(2023款)
首先,動力長時間大扭矩持續輸出的問題。電機和動力電池都存在物理層面的限制,電機瞬間爆發力強,但是持續峰值功率輸出只能維持較短的時間(通常在10秒左右),后續就會因為高溫限扭,動力輸出急速衰減。如果駕駛者正在爬長坡、陡坡,出現動力衰減,可能會出現溜車失控,甚至導致難以挽回的損失。
其次,越野場景的補能問題。越野愛好者經常需要穿越沙漠、戈壁,甚至是無人區域,這些地方的新能源配套基礎設施幾乎沒有,在補能方面存在短板,純電越野車也并不適合這些越野場景。如果配備大容量動力電池,無疑會增大車重,過大的車重,對越野來說并不是好事。再者,電池的安全問題。大部分純電越野車的電池都置于車底,在路況復雜的非鋪裝路面,可能會因為磕碰底盤、涉水等突發狀況影響電池安全。
Hi4-T結構示意圖(僅供參考)
基于以上問題的考慮,「Hi4-T」的基本設計目標就已經明確了——縱置、帶大梁、機械差速以及強勁的變速器,而這些在油車時代已經被長城玩明白的要素,決定了「Hi4-T」必然屬于一套偏向油車屬性的混動系統。
Hi4-T結構示意圖(僅供參考)
「Hi4-T」的結構模塊非常好理解,大功率的「發動機」配合自研的「9HAT」(混動專用變速箱),這個變速箱的基本邏輯很簡單——給長城自研的9速「AT」配上一個「P2電機」。當然啦,「Hi4-T」對「AT」與「P2電機」的整包采用的并不是外掛的形式,而是進行更為深度的整合,將「P2電機」整合進了變速箱內,集成度較高。
并聯P2電機的混動系統示意圖(僅供參考)
這里要注意的是,通常情況下,「P2電機」的位置被定義在「變速器」與「發動機」之間,且位于「離合器」后,而「P2電機」既可以與「發動機」在「輸入軸」上進行串聯布置,也可以是進行分軸的并聯布局。(如上圖所示)而通過長城官方的介紹,我們可以了解到,「Hi4-T」采用便是這一類的并聯布局。
Hi4-T官方參數示意(僅供參考)
而在這套系統標定上,「P2電機」主要用于車輛起步階段,而在大部分行駛工況下,「P2電機」用于助力,實現最為直接的『削峰填谷』效果,也就是利用電機的轉速和扭矩,始終保證發動機始終處于最高效的運轉區間內。而2.0T/3.0T的「發動機」足以應對幾乎所有的工況和路況,同時也沒有電機過熱限扭的困擾。
長城9AT拆解示意圖(僅供參考)
至于變速機構,我們就簡單回顧一下此前詳解過的這枚長城9速「AT」:
整體采用縱置結構,包含了4套「行星齒輪組」、4組「離合器」和2組「制動器」。值得注意的是「AT」在1檔的時候就可以實現鎖止,滿足越野性能的需要。同時采用了柔性輸出的「液力變矩器」,故此平順性也較好。此外,該「AT」最高可以承載高達600N·m的扭矩,可匹配2.0L、3.0L汽油機或柴油機等不同「發動機」的扭矩需求。
Hi4-T結構示意圖(僅供參考)
另外,我們可以注意到,「Hi4-T」的「電池」布局并非在車輛的底部,而是將「電池」通過多點安裝固定在車架橫縱梁內側、地板上部,直接從構架上改變設計,排除「電池」被沖擊的可能,有效抵御正、后、側多方位碰撞場景。與此同時,「電池」后部額外增加了合金防撞梁,全方位保證電池安全。當然啦,「Hi4-T」的大梁結構、機械差速鎖、底盤等內容,我們這里就不展開聊,因為在此前的車型上已經聊了很多。
坦克500 Hi4-T(2023款)
總體來說,目前在「長城Hi4」系列中,「Hi4-T」絕對是那個最硬的真男人,也是最油的那個,故此,我也在想,『超強越野』等級的車型,會不會采用V8大機頭版的「Hi4-T」呢?讓我們拭目以待吧。
Hi4-Z:泛越野,是我的標簽
介紹了「長城Hi4」系列中最硬「Hi4-T」后,我們發現在『越野分級』中還有一款比較適中的『泛越野』等級,這也就是2024年底發布的「Hi4-Z」。
Hi4-Z結構示意圖(僅供參考)
從結構上來看,「Hi4-Z」可謂是十分的復雜,從某種意義上來說,「Hi4-Z」是「Hi4」的Plus+Pro+Max版, 延續了前后橋各一個「電機」的血統,但在變速機構上,進行大膽且前衛的設計與制造。
Hi4-Z結構老版本示意圖(僅供參考)
所以,我們先將結構拆分為前橋和后橋兩部分來看:
前橋由「混動專用發動機」和「P2電機」組成驅動單元,變速機構為高度集成的『功率分流+3DHT』,以及控制「混動專用發動機」介入驅動的「離合器」;
后橋由大功率「P4電機」配合兩擋變速機構構成。
后橋的結構比較好理解,而對于比較復雜的前橋變速機構,我們仍需繼續拆分,逐個分析理解「功率分流」機構與「3DHT」的單獨結構以及整體關系。
Hi4-Z結構新版本示意圖(僅供參考)
首先來看「Hi4-Z」的「功率分流」結構為單排「行星齒輪組」。其中「行星齒輪(架)」連接「離合器」(C0)可接受源自「混動專用發動機」的動力;「太陽輪」連接「P2電機」,以接受「P2電機」輸出的動力;所有動力共同通過「(外)齒圈」輸出,并通過「平行軸」流入「3DHT」模塊中。
Hi4-Z結構局高亮部示意圖(僅供參考)
是不是一下有點難消化,不要緊,大家可以將以上文字對照圖片慢慢咀嚼一下。然后,我們來看看這套「功率分流」結構的有趣細節。
撥叉(含滾軸絲杠)與鎖止機構特寫
細心的朋友應該發現,在「功率分流」結構與「3DHT」模塊之間一個「滾軸絲杠機構」,其作用是在一組「鎖止機構」的配合下,使得兩個模塊實現脫離,換言之「混動專用發動機」或「P2電機」產生的動力可以『貫穿』「功率分流」模塊,直接輸入到「3DHT」模塊。
THS與Hi4-Z行星排連接的區別示意圖(僅供參考)
而這一細節,也決定了「Hi4-Z」與豐田「THS」有著質的區別的原因之一(見上圖),至于不同類型「功率分流」之間的區別,各自的優劣勢是什么,我在此前專欄的文章中已經進行上萬字的論述,這里不展開贅述了。
3DHT模塊總成實拍示意圖(僅供參考)
接下來,我們來看「3DHT」模塊,其結構還是比較清晰的——3根平行軸,4個擋位:
3根軸:輸入的動力來自兩部分,「輸入軸」頂部的「第一花鍵」連接的是「行星齒輪組」(嚴謹地說是「行星架」),即是接受「混動專用發動機」的動力,而「第二個花鍵」連接的是「(外)齒圈」,接受的是「功率分流」結構的動力;「輸入軸」與「中間軸」有著對應的「擋位齒輪」,在「中間軸」上實現擋位的切換;變速后的動力到達「輸出軸」,通過「主減齒輪」前往輪端。
3DHT中間軸總成實拍示意圖(僅供參考)
4擋位:「3DHT」模塊一共有四個擋位,其中3個為前進擋,1個為倒擋。擋位的切換是通過「中間軸」上的「換擋機構」來完成,其包括2組「同步器」和2組「撥叉」完成。據悉,3個前進擋位分別為低速擋(1擋,20倍左右)、中速擋(2擋,7倍左右)以及高速擋(3擋,3倍左右)。
換擋撥叉(倒擋)與換擋電機實拍特寫
換擋的工作原理相信大家也比較熟悉,簡單回顧一下,以2、3擋切換為例(方向為圖片示意),「撥叉」撥動「同步器」,向左3擋(沒有玩梗,我確定),向右2擋。而另一組「撥叉」機構向右波動時,車輛便進了倒擋。還需要提一嘴,用于換擋的「撥叉」機構采用「電機」換擋,而非液壓,所以,換擋的精度更高,說人話就是,換擋更絲滑。
Hi4-Z工作模式示意動圖(僅供參考)
接下來,讓我們來看「Hi4-Z」的工作模式,除倒擋和制動能回收模式,官方標定了9種工作模式。為了方便大家理解,將其匯總為5大基本模式,分別是純電、串聯、并聯、直驅和功率分流。由于此前,我們已經進行5000字的詳解,這里我挑幾個重點模式來說。
Hi4-Z純電模式示意動圖(僅供參考)
首先,相較于「Hi4」沒有前驅的純電模式,「Hi4-Z」在大電池和大電機的支撐下,擁有了前驅的純電模式,「P2電機」的動力直接可驅動「車輪」。所以理論上,「Hi4-Z」純電驅動擁有3種模式。說這個有啥意義呢?說人話就是純電行駛的工況更多了。
Hi4-Z功率分流模式示意圖(僅供參考)
然后來聊聊與傳統串并聯不太相同的功率分流模式。在該模式下,「離合器」(C0)閉合,「混動專用發動機」的動力通過「行星架」并開始分流:
電功率流:「行星架」帶動「太陽齒輪」從而帶動「P2電機」發電,產生的電能主要用于帶動「P4電機」驅動,若有富余那也可以用來給「電池」補電;
油功率流:「行星架」同時帶動「(外)齒圈」使得動力進入「3DHT」模塊,然后通過「3DHT」模塊中的「中間軸」、「輸出軸」并最終到達輪端。
Hi4-Z拆解實拍展示圖
此外,官方給到了一個標定細節,功率分流模式將有『高SOC』和『低SOC』,簡單地說,就是電池有電和沒電時,系統會自動安排「混動專用發動機」是多驅動,還是多發電。
Hi4-Z前橋變速機構實拍圖
目前,坦克500Hi4-Z是唯一搭載「Hi4-Z」的車型,其實也挺好理解的,整套總成的組件較多,雖然與「Hi4-T」一樣保持著縱置,與「Hi4」一樣高度集成,但體積和重量還是擺在那里。不過,從坦克500Hi4-Z的搭載效果來看,「Hi4-Z」還是很強的:
坦克500Hi4-Z實拍圖
在前后橋三擎共同驅動的情況下,系統綜合最大扭矩可達到1195N·m,爆發863匹馬力,在裸車車重近3噸的前提下,坦克500Hi4-Z的零百加速竟然是『4秒級』。WLTC綜合油耗達到0.71L/100km,饋電油耗8.6L/100km,在官方的實測中,城市油耗實測在7L/100km以下,高速油耗在10L/100km以下,綜合續航超過1100km。
Hi4-Z拆解展示圖
總體來說,「Hi4-Z」是一套十分有趣的插混系統,基本實現了長城對『泛越野』等級車型動力總成的全面要求和目標,而其組件的設計和制造,多多少少又帶著幾分炫技,而對于普通消費者而言,可能只需一句『預算夠,閉眼買』的建議,當然啦,坦克500整個車系都非常有趣,皆是值得一玩車型。
Hi4-G:重卡省友,是我的定位
本不想寫用于重卡的「Hi4-G」,不過我也難逃『來都來了』的人性慣性,所以,我們花一個較短的篇幅,簡單聊兩句「Hi4-G」。
Hi4-G拆解示實拍意圖
官方對『長城重卡Hi4-G超級混動系統』的定位很明確:專為重卡干線物流設計,以『省油、省心、智能』為核心,集成三擎八擋十模核心技術。
Hi4-G首搭車型實拍
從「Hi4-G」的組件來看,其采用一枚長城自研的8擋「智能混動變速器」,其中電驅單元為「P2電機」+「P2.5電機」,「發動機」則是一枚康明斯13L高熱效率「柴油發動機」,綜合馬力超1000匹。目前,官方僅公布「Hi4-G」的部分信息:
Hi4-G發布會現場實拍
「Hi4-G」采用「智能域控系統」可以實時分析載重、路況、時效需求,自動切換10種驅動模式。此外,長城重卡全棧自研的多合一域控制器,集成電池管理、驅動控制等功能,支持OTA遠程升級,故此,「Hi4-G」適配平原高速、山區爬坡、重載起步等場景,動力響應效率提升20%。雙電機獨立控制,上坡助力、下坡回收,山區場景續航提升15%。 同時采用了30C高倍率「電池」,支持快充快放,循環壽命突破100萬公里,「柴油發動機」B10壽命里程達180萬公里。換油周期延長至20萬公里,「離合器」與「剎車片」的壽命更長,降低維護成本。
Hi4-G油耗實測數據(僅供參考)
「Hi4-G」的一大特點便是省油,官方表示,根據超500萬公里的用戶實測數據驗證,長城Hi4-G重卡的平原高速油耗較傳統柴油重卡降低3-4L,平原快遞運輸油耗低至19.9L/100km;山區冷鏈運輸油耗降幅超30%,復雜路線綜合節油率達15%-25%。
而按照CHTC-TT國家工況進行的認證試驗顯示,搭載「Hi4-G」的長城重卡是全國第一款綜合油耗低于30L/100km的重卡,綜合油耗僅為29.7L/100km,較國家四階段標準(35.8L/100km)降低17%。
Hi4-G發布會現場實拍
僅從官方的描述來看,「P2電機」+「P2.5電機」的結構更容易讓人聯想到「長城檸檬混動」,而采用了8個擋位,顯然離不開9AT的技術原點。不過,皆是我的一些推斷,目前,我這里并沒有太多關于8擋「智能混動變速器」的資料,后續等我有空了再慢慢給大家盤。
階段總結
其實總結已經放在卷首,觀點亦然:「長城Hi4」系列的4套系統,由于定位的不同,所以給出了看似不同的4套方案。
長城Hi4的三套混動系統示意動圖(僅供參考)
從我的觀點來看,較傳統串并聯不同的「Hi4」方案,是目前「長城Hi4」可適配車型最多、市場適用性最強、性價比最高的一套混動方案。得益于煥新升級帶來的軟硬件提升,「Hi4」在面對主流的單擋DHT具有更好的動力表現、不弱的油耗效率,以及最重要的四驅優勢。
搭載長城Hi4車型的部分參數(僅供參考)
而從「Hi4-Z」和「Hi4-T」則是一步一步更強調越野能力,其中,采用「9HAT」的「Hi4-T」其可拓展的空間很大,已經支持排量2.0/3.0T的汽油/柴油的「發動機」組合,故此,已在坦克車系上發光發熱了。
Hi4-Z實拍展示圖
而個人非常欣賞的「Hi4-Z」,從上面的數據表中就已經能體會到其強悍的實力,但是,當我站在技術和成本的角度去看,唯有中型以上且價格不菲的SUV車型才能用上這套系統,所以,我認為短時間內搭載「Hi4-Z」的車型并不會太多,更新頻次亦不會頻繁。簡單說就是:東西是好東西,但有點貴。
好了,以上便是我對于「長城Hi4」的階段性匯總,能看到這里的朋友一定是懂行的兄弟姐妹,那么,在下不才,求大家給個三連一,不算過分吧。同時也歡迎大家在評論/留言區進行糾正和討論,或者各位想看的混動系統留言給我,我找時間會逐一地為大家細盤。
那么,我們,青山不改,綠水長流,下次再見~~
點個在看,你最好看
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