記得當(dāng)初和朋友們談起普銳斯的時候,大家都把它當(dāng)成傳統(tǒng)汽車與純電動車的私生子看待:雖然創(chuàng)意很好,但就是不喜歡。當(dāng)2005年第二代普銳斯國產(chǎn)時,國內(nèi)的私家車普及率還沒有現(xiàn)在這么夸張。大家選車時更在意的是車輛的動力以及排量,對環(huán)保的認(rèn)知并沒有現(xiàn)在這樣深刻。所以直到09年停產(chǎn)時,第二代普銳斯在國內(nèi)的銷量只有3500輛。當(dāng)時市場上的混合動力車型也同樣少的可憐,不像如今可選擇的余地較大。
現(xiàn)在我們對混動動力已經(jīng)不再陌生,市場上的車型也非常豐富。從超級跑車寶馬i8到日常代步車型奧迪A3e-tron。還有像現(xiàn)代IONIQ這樣一款車提供3種動力版本的產(chǎn)品(純電動版、混動版和插電混動版)。但是提起混動車型我們最先想到并且市場認(rèn)知度最高的品牌依舊是豐田,這點從雷凌雙擎上市首月銷量就突破5千臺也可見一斑。會有這樣的結(jié)果也是情理之中,雷凌雙擎上使用的技術(shù)是在豐田THSⅡ的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來的,這套技術(shù)豐田已經(jīng)有了多年的技術(shù)積累,站在巨人的肩膀上,節(jié)油效果當(dāng)然會比較出色。而對于以日常的代步為主要用途的混動車型來說,節(jié)油和性價比是用戶最看重的。
骨骼驚奇的練武奇才:豐田省油是因為混動結(jié)構(gòu)好
如今市場上的混動車型非常多,可市場反響最好的依舊是豐田的混動產(chǎn)品。究其原因是因為豐田的這套THS(Toyota Hybrid System)系統(tǒng)(如今已經(jīng)發(fā)展到第三代)包含了一套優(yōu)秀的混動系統(tǒng)應(yīng)該具備的主要特點。
高效省油的發(fā)動機(jī)
混合動力車型的主角依舊是發(fā)動機(jī),一臺運轉(zhuǎn)時燃效效率很高的引擎是省油的關(guān)鍵。比如在第四代普銳斯上,豐田通過提高廢氣再循環(huán)率(Exhaust Gas Recirculation將燃燒后發(fā)動機(jī)排出的一部分廢氣再次導(dǎo)入吸氣側(cè),以提高發(fā)動機(jī)的熱效率降低氮氧化物排放)改變活塞的表面形狀等方法來提升引擎的熱效率,最終使得這套搭載1.8L寬域阿特金森循環(huán)發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)的熱效率達(dá)到了驚人的40%。
雙電機(jī)搭配必不可少
兩臺不同功率的電機(jī)是保證整套混動系統(tǒng)高效運轉(zhuǎn)的必要保證。因為不同路況下車輛對動力的需求不盡相同,但是發(fā)動機(jī)最高效的運轉(zhuǎn)區(qū)間較窄。所以兩臺與發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)高效區(qū)互補(bǔ)的電機(jī)可以通過不同的搭配方式,幫助發(fā)動機(jī)始終工作在效率最高的區(qū)域。
而采用單電機(jī)直聯(lián)的混合動力(并聯(lián)式混合動力)系統(tǒng)的車輛,由于電機(jī)與發(fā)動機(jī)直接通過離合器連接,電機(jī)與發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速幾乎相同,使得根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)載變化靈活調(diào)節(jié)電機(jī)工作狀態(tài)的能力較差,發(fā)動機(jī)不能始終工作在最高運轉(zhuǎn)效率區(qū)。
錦上添花的傳動系統(tǒng)
同樣為了實現(xiàn)讓發(fā)動機(jī)始終運轉(zhuǎn)在最高效率區(qū)的目標(biāo),在第四代普銳斯上,豐田采用了驅(qū)動電機(jī)與發(fā)電機(jī)平行布置,并通過平衡軸齒輪與減速機(jī)構(gòu)相連的單行星齒輪布局,從而實現(xiàn)類似于CVT無極變速箱的工作特性,再次提高發(fā)動機(jī)的工作效率。
正是因為豐田的混動系統(tǒng)具備了以上諸多的特性,才使得豐田的混動系統(tǒng)省油效果如此出眾,但是現(xiàn)在豐田似乎遇到對手了,還是很有競爭力的對手。
采用雙電機(jī)的本田i-MMD系統(tǒng)
電機(jī)越多性能越強(qiáng)?本田,混動技術(shù)界的“掃地僧”
研發(fā)出一套能用、好用的混動系統(tǒng)是一項很困難的事情,用十年磨一劍來形容混動技術(shù)的研發(fā)也并不過分,所以大多數(shù)車企都是集中火力先突破一種技術(shù)方案,然后在該方案的基礎(chǔ)上逐步擴(kuò)展產(chǎn)品的種類。但擁有諸多黑科技產(chǎn)品的本田似乎在研發(fā)新技術(shù)這件事上擁有無限的精力。2012年年末,本田一下子對外披露了三款新一代混合動力系統(tǒng):
用于低端車型,使用一顆電機(jī)的i-DCD(Intelligent Dual Clutch Drive,智能雙離合驅(qū)動)系統(tǒng);
用于中端車型的,使用兩顆電機(jī)的i-MMD(Intelligent Multi M ode Drive,智能化多模式驅(qū)動)系統(tǒng);
以及用于高端車型的,使用三顆電機(jī)的Sports Hybrid SH-AWD(Sports Hybrid-Super Handling-All Wheel Drive,運動化混合動力全輪驅(qū)動控制)系統(tǒng)。
本田為混動系統(tǒng)制定的模式非常清晰:在小型車輛上使用單電機(jī)的i-DCD技術(shù),在較為強(qiáng)調(diào)運動性能的高端車型上使用三電機(jī)的Sports Hybrid SH-AWD技術(shù)。而在像雅閣這種偏向日常家用轎車的產(chǎn)品上,使用兼具性能與節(jié)油的雙電機(jī)混合動力方案。
高效省油的發(fā)動機(jī)
在混動版本雅閣上,同樣使用了一臺自身節(jié)油性能就很出色的2.0L阿特金森循環(huán)的發(fā)動機(jī),這臺發(fā)動機(jī)自身的熱效率就已經(jīng)高達(dá)38.9%,曾經(jīng)創(chuàng)下過世界紀(jì)錄。本田在這臺采用DOHC雙頂置凸輪軸技術(shù)的發(fā)動機(jī)上下足了功夫,EGR廢氣再循環(huán)技術(shù)、本田獨家的i-VETC智能可變氣門正時系統(tǒng)(4500rpm以下使用燃油經(jīng)濟(jì)凸輪,4500rpm-6500rpm的區(qū)間則使用高性能凸輪)在這臺發(fā)動機(jī)上都有應(yīng)用。最終使得這臺內(nèi)部代號被稱為LFA型的發(fā)動機(jī)具有最大功率143Ps/6200rpm,最大扭矩165Nm/4500rpm的動力輸出。
雙電機(jī)與高效的傳動系統(tǒng)
i-MMD系統(tǒng)中的兩臺電機(jī)分工明確,一臺主要用于發(fā)電的電機(jī)始終與發(fā)動機(jī)相連,另一臺電機(jī)則和驅(qū)動輪相連,負(fù)責(zé)驅(qū)動車輪行駛。車輛減速和剎車時由發(fā)電機(jī)負(fù)責(zé)能量回收和為動力電池充電等工作。這套被本田稱為電動耦合CVT系統(tǒng)的裝置共包含兩臺電機(jī)和一個離合器,兩臺電機(jī)都位于前軸上方,傳統(tǒng)橫置發(fā)動機(jī)的變速箱所在的位置,離合器則位于發(fā)動機(jī)和電機(jī)之間。
多家車企推出“深混”系統(tǒng)的產(chǎn)品
齊上陣,通用的雙電機(jī)+多行星齒輪方案
中國作為通用公司最大的市場,其在中國賣掉的產(chǎn)品數(shù)量占到全球所有銷售產(chǎn)品的1/3。所以通用對中國這市場非常重視,除了推出了只在中國銷售的別克君越全混動車型以外,在這次的北京車展上,我們還見到了邁銳寶XL全混動車型和凱迪拉克CT6 PHEV插電式混合動力車型。通用汽車全球驅(qū)動系統(tǒng)部執(zhí)行總監(jiān)Larry Nitz曾表示:在未來的5年內(nèi),通用將會在中國上市十款新能源汽車,產(chǎn)品覆蓋混合動力、插電式混動、增程式和純電動車型。目前通用的這三款混合動力車型使用的都是發(fā)動機(jī)+雙電機(jī)+多行星齒輪的混動系統(tǒng),比豐田的那套混動系統(tǒng)還復(fù)雜。
通用的這三款混合動力車型可以分為兩類,混動版的君越與邁銳寶采用的雙電機(jī)+雙行星齒輪的搭配方式,根據(jù)美國環(huán)保署(U.S Environmental Protection Agency)公布的數(shù)據(jù),混動版邁銳寶是目前油耗最低的混合動力中型轎車。
而凱迪拉克混動版使用了更為復(fù)雜的雙電機(jī)+3組行星齒輪混動系統(tǒng),新開發(fā)的具有3組行星齒輪、5組離合器的全新EVT(Electrically Variable Transmission)變速箱。新變速箱能為混動版CT6共能提供3種行駛模式的選擇:正常(Normal)、運動(Sport)和保持(Hold)。其中Hold模式的功能是把動力電池的電量充滿后暫不使用,留到車輛行駛在城市等混合模式更適用的環(huán)境下使用。
發(fā)力追趕的自主品牌
在剛剛結(jié)束的2016北京車展上,吉利展出了一套雙電機(jī)混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)的模型。這套系統(tǒng)是吉利與科力遠(yuǎn)共同研發(fā)的,國內(nèi)首款使用行星齒輪的功率分流式混合動力系統(tǒng)。這套系統(tǒng)和可能率先搭載在今年9月份上市的帝豪混動版車型上。
和之前介紹的幾款混合動力車型類似,吉利的這款混合動力系統(tǒng)也采用了發(fā)動機(jī)+雙電機(jī)+單行星齒輪的結(jié)構(gòu)。據(jù)悉,這套混動系統(tǒng)會搭載一臺排量為1.8L的自然吸氣式發(fā)動機(jī),配合發(fā)動機(jī)工作的兩臺電機(jī)最大功率分別為60kW和45kW,通過一組行星齒輪實現(xiàn)發(fā)動機(jī)與電機(jī)的相互協(xié)調(diào)。
看到這是不是覺得這套系統(tǒng)和豐田的的THS系統(tǒng)很像,豐田的行星齒輪機(jī)構(gòu)位于兩臺電機(jī)之間而吉利的行星齒輪機(jī)構(gòu)位于發(fā)動機(jī)和電機(jī)之間的。而且吉利的這套混動系統(tǒng)具有完全自主的知識產(chǎn)權(quán),目前已經(jīng)獲得了4項國際發(fā)明專利,32項國內(nèi)專利。
編輯點評:做為最早開始研發(fā)混合動力系統(tǒng)的車企,豐田經(jīng)過了深思熟慮后選擇了雙電機(jī)混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)的解決方案。之后的實踐證明:這種難度最大的重混系統(tǒng)恰恰是節(jié)能效果最明顯的。所以各家車企紛紛推出或準(zhǔn)備推出自己的混聯(lián)式混動系統(tǒng),比如榮威旗下的e550、e950,長安的CS75插電式混動版車型等。特別是吉利的這套混動系統(tǒng),具有多項技術(shù)專利并且對不同發(fā)動機(jī)的兼容性較好,非常值得期待。
(審核編輯: 滄海一土)
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