隨著能源危機(jī)的到來以及生態(tài)環(huán)境的日益惡化,全球各國以及各行各業(yè)都在新能源事業(yè)上大力發(fā)展,而新能源汽車作為其中最重要的組成部分,已經(jīng)具備了一定的發(fā)展規(guī)模。尤其是在中國汽車市場中,新能源汽車已經(jīng)占據(jù)了舉足輕重的地位。不過雖然形勢一片大好,但是從目前來看,在新能源汽車中能夠真正實現(xiàn)零排放的純電動汽車卻依然在續(xù)航里程以及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上存在一定弊端,以至于很多消費(fèi)者對這類車型依舊心存顧慮,由此混動汽車也就成為了很多人眼中汽車向電動化過度的重要產(chǎn)品。
而對于目前市面上的混動系統(tǒng),我們可以籠統(tǒng)的將其分為插電式混動和非插電式混動。其中在我國汽車市場中,插電式混動的代表車型主要以自主品牌為主,而提起非插電式混合動力可能很多人都會想到日系車。
而在這兩種混動車型上,雖然他們的共同點(diǎn)都是把油耗進(jìn)行了大幅度的降低,但是它們之間依然有很大的區(qū)別。例如,插電式混動車型可以通過外部進(jìn)行充電,并且可以享受我國的新能源汽車補(bǔ)貼政策等,而非插電式混動車型在實現(xiàn)了節(jié)油效果的同時,使用起來更貼近燃油車。總而言之,這兩者之間各具千秋。而今天,我們主要為您介紹的是非插電式式混動系統(tǒng)。
日系車型成為全球非插電混動技術(shù)的霸主
正如我們前文所說,當(dāng)時間來到21世紀(jì)之后,由于受到石油資源和環(huán)境問題影響,以往以傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)為動力源的汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)逐步發(fā)生變化,提高發(fā)動機(jī)效率、減小發(fā)動機(jī)排量、研發(fā)新能源技術(shù)等一系列重大研發(fā)都在各大車企中開展。不過,畢竟發(fā)動機(jī)在經(jīng)過上百年的發(fā)展后,在技術(shù)上已經(jīng)很難有大的突破,因此很多車企開始將傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)與發(fā)電機(jī)進(jìn)行結(jié)合,至此混動車型也就應(yīng)運(yùn)而生。
而對于非插電式混動車型,顯然日本是一個不得不提的國度。因為其在化石能源上的匱乏、政府對于混動車型的補(bǔ)貼以及日本駕駛員在開車時的習(xí)慣,都促使日本企業(yè)在非插電式混合動力領(lǐng)域取得了巨大的成就,甚至連歐美的廠商都望塵莫及。換言之,日本在混合動力技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到了全球領(lǐng)先技術(shù)水準(zhǔn)。而或許也正是由于日本在混動車型領(lǐng)域頗具建樹,目前在全球很多國家的汽車市場中都可以看到日系混動車型。而這其中,最成功的車企當(dāng)屬豐田汽車。據(jù)悉,豐田混動車型在全球的銷量已經(jīng)累計突破了1200萬臺。
強(qiáng)大的豐田混動技術(shù)實現(xiàn)低油耗
對于豐田的混動系統(tǒng)坊間一直流傳著一句話,即“世界上有兩種混動,一種是豐田混動,另一種是其它混動”。由此足以證明,豐田THS混合動力系統(tǒng)所具備的江湖地位。而在這套系統(tǒng)中,其主要由發(fā)動機(jī)、電動機(jī)、發(fā)電機(jī)、高性能金屬氫化物電池盒以及功率控制單元組成。而其之所以可以贏得如此之高的評價,則與其行星齒輪結(jié)構(gòu)的動力混合器密和出色的混動邏輯不可分。
首先,作為豐田THS系統(tǒng)下的精髓所在,它通過行星齒輪組實現(xiàn)了發(fā)動機(jī)與發(fā)電機(jī)的動力耦合。簡單來說,就是豐田的行星減速齒輪由外齒圈、太陽齒和行星齒輪組成。其中,太陽齒為主動齒,外圈為動力輸出端,行星齒就是從動齒,這也是豐田的E-CVT系統(tǒng)的組成。
其中,主電動機(jī)連接的是外齒圈,同時也連接車輪,在工作時既可以正轉(zhuǎn)也可以反轉(zhuǎn);而發(fā)動機(jī)則連接中間行星架,只可以正轉(zhuǎn);最后,輔助電動機(jī)連接內(nèi)圈太陽輪,主要起到輔助平衡轉(zhuǎn)速的作用,可正轉(zhuǎn)也可反轉(zhuǎn)。這三個動力源通過齒輪比合理的行星齒輪連接在一起,組成了豐田混合動力的基本結(jié)構(gòu)。因此我們可以看到,其實豐田的混動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)非常簡單。所以,當(dāng)簡單的混動結(jié)構(gòu)遇見出色的混動邏輯后,也就形成了豐田出色的混動系統(tǒng)。
在豐田THS的混動邏輯中,我們可以將其簡單的分為幾部分。其中,當(dāng)車輛在緩慢起步時,發(fā)動機(jī)不參與運(yùn)轉(zhuǎn),主要由兩臺電機(jī)進(jìn)行啟動車輛。而這兩個電機(jī)則是一個進(jìn)行正轉(zhuǎn),另一個負(fù)責(zé)反轉(zhuǎn),共同出力帶動車輛起步。因此在這時,我們可以發(fā)現(xiàn),車輛是在保持純電動行駛。
而當(dāng)車速隨著駕駛員深踩油門逐漸變快時,此時的電動機(jī)動力便會出現(xiàn)不足,所以發(fā)動機(jī)也就會與電動機(jī)一起參與其中。并且在大部分情況下,發(fā)動機(jī)都會維持在較為經(jīng)濟(jì)的工況。另外,如果此時動力充沛,輔助電機(jī)則進(jìn)行發(fā)電儲能,電池將多余能量臨時儲存起來,在車輛起步或者急加速情況下使用,盡量將發(fā)動機(jī)維持在經(jīng)濟(jì)工況。
而當(dāng)駕駛員踩下制動踏板之后,此時的兩個電機(jī)則都會充當(dāng)發(fā)電機(jī)的作用,對制動能量進(jìn)行回收,并且儲存在電池里面。因此我們可以發(fā)現(xiàn),豐田通過不斷調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)和電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況,靈活控制能量流動,最終實現(xiàn)了省油的目的。
目前,搭載豐田混動系統(tǒng)的車型在經(jīng)濟(jì)燃油性上均有著不錯的表現(xiàn),例如我們熟知的廣汽豐田凱美瑞混動車型的綜合油耗為4.1L/100km;一汽豐田卡羅拉混動車型的綜合油耗僅為4.2L/100km;而即將在今年3月上市的一汽豐田亞洲龍的綜合油耗僅為4.3L/100km。
當(dāng)然,縱使豐田的THS混動系統(tǒng)有多么優(yōu)秀,但是其也并非是“獨(dú)孤求敗”般的存在,因為豐田的老對手本田同樣擁有一套出色的混動系統(tǒng)。
在混動領(lǐng)域中,本田大法還好嗎?
與豐田一樣,本田汽車在坊間同樣流傳著一句話,即“本田大法好”,而與豐田不同的是,本田這五個“簡單粗暴”的字更多的是描述其發(fā)動機(jī)性能。那么,在混動技術(shù)領(lǐng)域,本田大法還值得我們拍手稱贊嗎?
其實早在幾年以前,本田就已經(jīng)同時發(fā)表了三款混合動力系統(tǒng),分別為用于小型車的單電機(jī)結(jié)構(gòu)的i-DCD系統(tǒng)、用于中型車的雙電機(jī)結(jié)構(gòu)的i-MMD系統(tǒng)以及用于大型車和高性能車的三電機(jī)的SPORT HYBRID SH-AWD系統(tǒng)。而相比于i-DCD和SPORT HYBRID SH-AWD系統(tǒng),顯然i-MMD系統(tǒng)更讓我們熟知,因此今天我們主要介紹的也就是i-MMD系統(tǒng)。在這套系統(tǒng)中,其主要由一臺阿特金森循環(huán)汽油發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)、驅(qū)動電機(jī)、動力控制單元以及鋰電池組等部分組成。
另外,由于在這套系統(tǒng)下,電機(jī)驅(qū)動車輛時采用的齒比與發(fā)動機(jī)驅(qū)動時采用的另一個齒比相對比較固定,所以我們也可以將其理解為沒有嚴(yán)格意義上的變速箱。也就是說,當(dāng)車輛在由電機(jī)完成驅(qū)動時,單一傳動比足以。而對于發(fā)動機(jī)來說,其只提供了一個高速小齒比來應(yīng)對高速駕駛工況。如果因為速度降低導(dǎo)致發(fā)動機(jī)扭力不足時,系統(tǒng)會自動讓電機(jī)跟進(jìn)。
而對于i-MMD系統(tǒng)中的混動邏輯,我們可以通過其具備的三種不同的行駛模式來介紹,即純電運(yùn)行模式、混合模式以及發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式。
其中在EV行駛模式下,此時發(fā)動機(jī)不工作,驅(qū)動車輛所需的能源全部來源于電池組;
在發(fā)動機(jī)行駛模式下,發(fā)動機(jī)直接負(fù)責(zé)驅(qū)動,與傳統(tǒng)燃油車無異。也就是說,在高速狀態(tài)下,直接通過離合器將發(fā)動機(jī)與驅(qū)動系統(tǒng)連接,并斷開電機(jī),實現(xiàn)純發(fā)動機(jī)驅(qū)動;
而最后是混動行駛模式,值得注意的是,本田的混動系統(tǒng)給人的感覺更像是增程式系統(tǒng),因為在此時它的發(fā)動機(jī)更像是“發(fā)電機(jī)”,完全不參與驅(qū)動,只是負(fù)責(zé)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電,然后將電力提供給驅(qū)動電機(jī)用以驅(qū)動車輪,并將富余電能用于電池充電。所以,混動行駛模式也是本田i-MMD系統(tǒng)最大的特點(diǎn)之一。
因此我們可以看到,在i-MMD系統(tǒng)中,車輛的大部分時間都處于純電動模式,從動力輸出與節(jié)能環(huán)保方面來講,傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)與傳統(tǒng)混動都無法與之比較;而且由于是發(fā)動機(jī)給電機(jī)發(fā)電,所以多余的電能可以直接存在電池里,電池充滿就改電驅(qū)動,使得車輛的驅(qū)動系統(tǒng)始終處于高效節(jié)能狀態(tài)。
綜合來看,本田的i-MMD系統(tǒng)更像是增程式系統(tǒng),而在此模式下,搭載該技術(shù)的車型也實現(xiàn)了燃油經(jīng)濟(jì)性的大幅度提升。例如,廣汽本田雅閣混動車型百公里最低油耗僅為4L/100km;東風(fēng)本田思鉑睿混動車型綜合油耗僅為4.2L/100km;而SUV車型東風(fēng)本田CR-V混動車型的綜合油耗最低僅為4.8L/100km。
通過對豐田THS系統(tǒng)和本田i-MMD系統(tǒng)的簡單介紹,相信您已經(jīng)對這兩家的技術(shù)有了初步的了解。實話說,對于這兩套混動系統(tǒng)我們很難得出誰更優(yōu)于誰的結(jié)論。因此,在最后,我們決定將它們的技術(shù)特色做出對比總結(jié)供您參考。
編輯點(diǎn)評:可以說,本田i-MMD系統(tǒng)的出現(xiàn)讓豐田THS系統(tǒng)有了真正意義上的競爭對手。而且對于原理并不復(fù)雜的i-MMD系統(tǒng)來說,其在節(jié)油效果上一點(diǎn)都不比豐田THS差。因此,在這場日本雙雄之間的競爭中,似乎很難得出誰優(yōu)于誰的結(jié)論??偠灾?,這兩套系統(tǒng)各具千秋。當(dāng)然,相信在未來還會出現(xiàn)更多的混動系統(tǒng)出現(xiàn)。這也許對于豐田或者本田來說或許會感覺不爽,但對于全球混動技術(shù)的進(jìn)步和普及來說,則絕對是大大的好消息。
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