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混動系統三大家,家家都有本難念的經

牛車網網友不可以開這麼快 問:

混動系統哪幾個品牌做得比較好呢?它們之間的區別是?

牛車網網友Infiniti_911 答:

只要想到混動,大多數人可能第一時間想到的是豐田卡羅拉或者凱美瑞的雙擎,當然這與豐田多年來在華的推廣積累及成熟的技術有著密不可分的關係。而隨著通用發佈的新沃藍達說明通用的混動技術已經有與之對抗的資本,而本田也有後來者居上的氣勢。

通用、豐田、本田混動技術各有不同,它們之間最大的差別就在

變速箱

簡單來說就是

通用EVT

有著兩組行星齒輪結構,相比豐田雙擎E-VCT擁有更寬的傳動比。此外,同步和非同步電動機的性能互補,在全速度區間都能得到很好的經濟性。

豐田雙擎E-VCT

採用一組行星齒輪,使傳動比受到限制,在常用的速度範圍內有著最佳的經濟表現,但在不常用的速度區間,比如定速巡航,經濟性就不那麼突出了。同時,為了使永磁同步電機也就是E-VCT中的驅動電機能夠在高速時產生更多的扭矩,驅動電機的輸出軸額外安裝了一套減速行星齒輪組,因此會犧牲起步加速的性能。因為其結構相對簡單,尺寸小且成本低。所以豐田可以把成本很好的控制在雷淩和卡羅拉的車型上。

本田

採用的是兩台電機和一台發動機,本田一台作為發電機,一台做為電動機,發動機將動能輸出給發電機,發電機發電至電動機直接驅動車輪轉動。這是三種技術當中最簡單的方法,但同時也是對發電機與電動機要求是最高的。

各自的工作模式

本田 i-MMD 系統

EV行駛模式:

用本田i-MMD系統舉例,EV行駛模式工作原理很簡單,就是使用電池裡存儲的電量,驅動車輛前進。系統裡的離合器斷開,發動機處於閒置狀態,與正在運作的部件毫無關係,不會造成任何能量損失。EV模式最高車速為120km/h,電池滿電的話大約可以行駛2km(20-30km/h),說到底,這不是純電動系統,EV模式的角色只是更充分利用剩餘能量。制動或者減速的時候,車輪帶動驅動電機轉動,產生電能並存儲到電池中。在EV模式中,驅動電機兼顧了發電機的角色。在這種狀態下,車輛等於傳統的電動車,同時利用大功率電動機強勁的動力輸出,實現了順暢有力的加速感受。

發動機行駛模式:

雖然電動模式是最省油的,但車輛並非插電式的,唯一的能量來源就是汽油,歸根到底還是要依靠發動機燒油提供能量。那如何才讓發動機更省油?i-MMD系統擁有一台2.0L阿特金森迴圈發動機,大概2000rpm左右發動機的燃油效率是最高的,如果這時候發動機的輸出功率正好也與驅動車輛前進所需要的功率相等,那這就是i-MMD系統理論上最省油的狀態。現實中能夠達到完美狀態的幾率並不高,但車速的變化不會導致發動機轉速過高而偏離經濟油耗區,發動機依然能夠保持較為理想的燃油效率。

混動行駛模式:

主要出現在加速或者電池電量不足的情況下,啟動發動機帶動發電機產生電流,然後和來自電池的電流匯合,一共給電動機供電,提供更強的動力輸出。如果是地板油狀態,假設電池有足夠電量,再加上來自發動機那個方向的電流,按理是最強的動力輸出狀態。i-MMD系統最大綜合輸出功率為158kW。但如果電池沒電的話,那加速力度就要相應地打一些折扣了。

通用Volec 系統

單電機電動模式:

這個時候發動機不工作,B電機驅動2號太陽輪,2號齒圈被鎖止,動力直接通過2號行星座驅動車輪。

雙電機共同驅動電動模式:

這個時候A電機和B電機共同驅動。新一代沃藍達降低了電機功率,增大了電池容量,那麼當需要純電下較快驅動重約1.6噸的新沃藍達,光一個87KW的電機已經不夠了,AB電機並聯起來驅動車輛才有較好加速體驗。

混連模式:

發動機運轉,一部分動力經過1號齒圈傳遞給1號行星座,驅動車輛,另外一部分動力則由行星齒輪帶動1號太陽輪到A電機發電,發出的電則視電池情況,部分給B電機部分充電,或者全部給B電機,B電機則同時驅動車輛。此時車速較慢,發動機轉速與車速無直接對應關係,由AB兩台電機共同調整發動機轉速和車速。

固定齒比的模式:

此時1號太陽輪被1號離合器鎖止不轉,發動機帶動1號齒圈通過1號行星座以固定的齒比驅動車輪,而B電機則通過2號行星座向車輪提供動力或者吸收動力發電,此時2號齒圈也被鎖止,B電機與車輪之間的轉速也是固定齒比。這個模式等效于本田I-MMD混動系統的直連模式,而且效果一模一樣,這個模式適合中高速巡航。

高速增程模式:

其實仍然是混聯模式,在車速高於110公里的巡航時候,發動機一部分動力從1號行星座直接驅動車輛,另外一部分動力則通過1號太陽輪傳送到2號齒圈,再傳給2號行星座驅動車輛,2號行星齒輪還分出部分動力給B電機發電。而B電機則要麼將發出的電給A電機,A電機驅動1號太陽輪,要麼流出部分電給電池。

豐田THS-II系統

THS-II 是一台發動機帶動兩台電機,一台電機負責發電,一台電機負責驅動。動力通過同一軸上的 E-CVT “變速箱”驅動前輪。THS-II 的缺點是無法分離內燃發動機和電動機的輸出,使得適應路況的層面變得十分窄。動力輸出不足也是 THS-II 的一個劣勢。它的優點是,這是目前混動領域內最成熟的科技,並且故障率極低。在城市路況下, THS-II 的平順性是目前混動領域中數一數二。比較遺憾的是,THS 系統不能單靠內燃發動機驅動,並且純電模式下最高速度只有 60km/h ,特別是在高速環境下,換來的是整體動力輸出偏弱。

總結:

當下汽車混動技術是體現動力的無縫結合,讓人感覺不到電跟汽油機切換之間有明顯的頓挫感,並且具備高效的能源回收能力,使每一分能源都盡可能的用於推動車輛前進,這才是環保的混動。豐田的ECVT系統其成熟度和控制策略確實是最成熟的,但是也不能說豐田的技術就無懈可擊了。ECVT好處是沒有了液力變矩器和離合器,發動機、電動機和發電機三者互相的介入非常的平順,但是三者也是耦合在一起的,缺點是無法解耦,檔位元的維持需要通過發電的大小來調節。本田的 i-MMD 應該算是輕度混合,但是總體結構比較簡單,簡單的東西穩定性都比較好。而美國車油老虎的時代徹底過去,從早前使用THS系統的福特,也已經有了相當不錯油耗表現。看來以當下通用的混動系統技術能力,應該可以讓他們從容面對越來越嚴格的各類排放法規。

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