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日系雙雄混動系統大比拼 不一樣的配方一樣的節油

來源: EV視界 時間:2019年01月22日 21:04 瀏覽量:1847

【EV視界報道】隨著能源危機的到來以及生態環境的日益惡化,全球各國以及各行各業都在新能源事業上大力發展,而新能源汽車作為其中最重要的組成部分,已經具備了一定的發展規模。尤其是在中國汽車市場中,新能源汽車已經占據了舉足輕重的地位。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零排放的純電動汽車卻依然在續航里程以及基礎設施建設上存在一定弊端,以至于很多消費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品。

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而對于目前市面上的混動系統,我們可以籠統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,雖然他們的共同點都是把油耗進行了大幅度的降低,但是它們之間依然有很大的區別。例如,插電式混動車型可以通過外部進行充電,并且可以享受我國的新能源汽車補貼政策等,而非插電式混動車型在實現了節油效果的同時,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。

日系車型成為全球非插電混動技術的霸主

正如我們前文所說,當時間來到21世紀之后,由于受到石油資源和環境問題影響,以往以傳統發動機為動力源的汽車產業已經逐步發生變化,提高發動機效率、減小發動機排量、研發新能源技術等一系列重大研發都在各大車企中開展。不過,畢竟發動機在經過上百年的發展后,在技術上已經很難有大的突破,因此很多車企開始將傳統的發動機與發電機進行結合,至此混動車型也就應運而生。

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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貼以及日本駕駛員在開車時的習慣,都促使日本企業在非插電式混合動力領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領域已經達到了全球領先技術水準。而或許也正是由于日本在混動車型領域頗具建樹,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,最成功的車企當屬豐田汽車。據悉,豐田混動車型在全球的銷量已經累計突破了1200萬臺。

強大的豐田混動技術實現低油耗

對于豐田的混動系統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混合動力系統所具備的江湖地位。而在這套系統中,其主要由發動機、電動機、發電機、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,則與其行星齒輪結構的動力混合器密和出色的混動邏輯不可分。

image005.jpg首先,作為豐田THS系統下的精髓所在,它通過行星齒輪組實現了發動機與發電機的動力耦合。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系統的組成。

其中,主電動機連接的是外齒圈,同時也連接車輪,在工作時既可以正轉也可以反轉;而發動機則連接中間行星架,只可以正轉;最后,輔助電動機連接內圈太陽輪,主要起到輔助平衡轉速的作用,可正轉也可反轉。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構。因此我們可以看到,其實豐田的混動系統結構非常簡單。所以,當簡單的混動結構遇見出色的混動邏輯后,也就形成了豐田出色的混動系統。

image007.jpg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,當車輛在緩慢起步時,發動機不參與運轉,主要由兩臺電機進行啟動車輛。而這兩個電機則是一個進行正轉,另一個負責反轉,共同出力帶動車輛起步。因此在這時,我們可以發現,車輛是在保持純電動行駛。

而當車速隨著駕駛員深踩油門逐漸變快時,此時的電動機動力便會出現不足,所以發動機也就會與電動機一起參與其中。并且在大部分情況下,發動機都會維持在較為經濟的工況。另外,如果此時動力充沛,輔助電機則進行發電儲能,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,盡量將發動機維持在經濟工況。

而當駕駛員踩下制動踏板之后,此時的兩個電機則都會充當發電機的作用,對制動能量進行回收,并且儲存在電池里面。因此我們可以發現,豐田通過不斷調節發動機和電機的運轉狀況,靈活控制能量流動,最終實現了省油的目的。

image009.jpg目前,搭載豐田混動系統的車型在經濟燃油性上均有著不錯的表現,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。

當然,縱使豐田的THS混動系統有多么優秀,但是其也并非是“獨孤求敗”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。

在混動領域中,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動機性能。那么,在混動技術領域,本田大法還值得我們拍手稱贊嗎?

其實早在幾年以前,本田就已經同時發表了三款混合動力系統,分別為用于小型車的單電機結構的i-DCD系統、用于中型車的雙電機結構的i-MMD系統以及用于大型車和高性能車的三電機的SPORT HYBRID SH-AWD系統。而相比于i-DCD和SPORT HYBRID SH-AWD系統,顯然i-MMD系統更讓我們熟知,因此今天我們主要介紹的也就是i-MMD系統。在這套系統中,其主要由一臺阿特金森循環汽油發動機、發電機、驅動電機、動力控制單元以及鋰電池組等部分組成。

image011.jpg另外,由于在這套系統下,電機驅動車輛時采用的齒比與發動機驅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格意義上的變速箱。也就是說,當車輛在由電機完成驅動時,單一傳動比足以。而對于發動機來說,其只提供了一個高速小齒比來應對高速駕駛工況。如果因為速度降低導致發動機扭力不足時,系統會自動讓電機跟進。

image013.jpg而對于i-MMD系統中的混動邏輯,我們可以通過其具備的三種不同的行駛模式來介紹,即純電運行模式、混合模式以及發動機驅動模式。

其中在EV行駛模式下,此時發動機不工作,驅動車輛所需的能源全部來源于電池組;

在發動機行駛模式下,發動機直接負責驅動,與傳統燃油車無異。也就是說,在高速狀態下,直接通過離合器將發動機與驅動系統連接,并斷開電機,實現純發動機驅動;

而最后是混動行駛模式,值得注意的是,本田的混動系統給人的感覺更像是增程式系統,因為在此時它的發動機更像是“發電機”,完全不參與驅動,只是負責帶動發電機發電,然后將電力提供給驅動電機用以驅動車輪,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系統最大的特點之一。

因此我們可以看到,在i-MMD系統中,車輛的大部分時間都處于純電動模式,從動力輸出與節能環保方面來講,傳統內燃機與傳統混動都無法與之比較;而且由于是發動機給電機發電,所以多余的電能可以直接存在電池里,電池充滿就改電驅動,使得車輛的驅動系統始終處于高效節能狀態。

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綜合來看,本田的i-MMD系統更像是增程式系統,而在此模式下,搭載該技術的車型也實現了燃油經濟性的大幅度提升。例如,廣汽本田雅閣混動車型百公里最低油耗僅為4L/100km;東風本田思鉑睿混動車型綜合油耗僅為4.2L/100km;而SUV車型東風本田CR-V混動車型的綜合油耗最低僅為4.8L/100km。

通過對豐田THS系統和本田i-MMD系統的簡單介紹,相信您已經對這兩家的技術有了初步的了解。實話說,對于這兩套混動系統我們很難得出誰更優于誰的結論。因此,在最后,我們決定將它們的技術特色做出對比總結供您參考。

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編輯點評:可以說,本田i-MMD系統的出現讓豐田THS系統有了真正意義上的競爭對手。而且對于原理并不復雜的i-MMD系統來說,其在節油效果上一點都不比豐田THS差。因此,在這場日本雙雄之間的競爭中,似乎很難得出誰優于誰的結論。總而言之,這兩套系統各具千秋。當然,相信在未來還會出現更多的混動系統出現。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的進步和普及來說,則絕對是大大的好消息。

文章標簽: 豐田THS 本田i-MMD 凱美瑞 雅閣 責任編輯:趙子旺

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