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节油利器 混合动力技术解析

作者:作者:24小时汽车救援 发布时间:2022-01-22 10:07:30 点击:0

随着这几年新能源汽车的兴起,再加上国家政策的引导,这个汽车行业的新领域呈现越来越火热的趋势,不少厂商都在大力投资研发自己的核心科技,并且发展出了诸如纯电动汽车、燃料电池汽车、混合动力汽车等等这些新技术车型。但由于目前或技术或使用环境的限制,纯电汽车和燃料汽车被消费者接受的程度并不那么高,只有混动型汽车发展的还不错。

混合动力,即传统汽油机与电动机组合的动力系统,因为这种系统只是在传统的内燃机上加以改造,所以应用起来并不困难。再者电机的加入可以发挥变速箱的作用,不必再装配变速箱反而降低了系统的复杂程度,增加了可靠性。给电机供电的电池也只是发挥中转站的作用,容量不需要太大。所以在价格方面,混合动力和传统汽油车差别不大,这也是它能得到快速发展的一个重要原因。

事实上混合动力技术的发展正呈现百花齐放的态势,这些年各主机厂商都争相发布了自家的最新技术。最早投入使用的是丰田的THS系统,而搭载这套系统的汽车已经售出了800万辆,这不得不佩服丰田在这方面的努力。在最近发布的混动技术里,比较引人关注的要数本田的i-MMD系统和吉利的CHS系统了,虽然没有丰田的那么耀眼,但在技术创新方面也有其独到之处。下面就让我们来领略一下这些系统的魅力。


丰田THS系统

作为混动系统的先行者,丰田在这方面的实力不容小视,其代表车型普锐斯已经发展到了第四代,综合油耗更是达到了逆天的2.6L/百公里。组成这套系统的是由行星齿轮组链接起来的两台电动机和一台汽油机。这里的汽油机可不是普通的汽油机,丰田称它为阿特金森发动机(说是阿特金森发动机,其实根本没有采用阿特金森循环,而是米勒循环),它的热效率达到了40%,要知道普通的汽油机效率(奥托循环)都在30%上下。不过将它们链接起来的行星齿轮组才是这套系统的核心,如图所示,汽油机链接行星齿轮,1号电机链接太阳轮,2号电机链接齿圈,齿圈又与驱动轴相连。汽车运转时,汽油机以稳定的转速工作,以达到最高效率,2号电机只负责在汽车行进时发电,没有驱动功能,1号电机既可在汽车怠速时发电又可在行进中驱动车轮,用来调节汽车的行进速度,这个系统还可进行刹车或下坡是的能量回收,至于电池则用来存储汽车在路上各种情况下多出来的能量,然后在用来驱动车轮。在1号和2号电机的协同下,汽油机稳定工作,并释放出车主需要的车速。


本田i-MMD系统

纯电驱动模式

混合动力模式

发动机驱动模式

本田之前也开发过一款名为IMA的并联式混动系统,不过却比丰田稍逊一筹,显然,这对本田来说是不可忍受的,于是最近又发布了新一代混动系统——i-MMD。这套系统首先搭载在了雅阁车型上,有兴趣的可以去体验一下。i-MMD系统其实算是串联式混动,但又有所不同,它可分为三种驱动方式,纯电驱动模式时,电池组直接给驱动电机供电,混合驱动模式时,发动机工作在最佳效率区间,带动发电机给电池充电或是发电机发出的电力直接供给驱动电机工作,发动机驱动模式时,发动机启动,同时,动力分离装置正常连结,发动机转速由驾驶者的油门深浅直接控制,并通过e-CVT电气式无级变速箱将机械能直接传递给车轮。而且,为了在加速时候提供更大的动力,其电池组同时也处于待机状态,在需要时可提供电能给电动机,让电动机和发动机共同运作驱动车轮。


吉利CHS系统


吉利汽车在混动系统方面很努力,但无奈技术积累不够,资金也不如其他大厂雄厚,且有碍于丰田技术专利的壁垒,一直没有研究出来。不过,最近在这方面已经获得了突破,且宣布了颇具雄心的混动战略,只是还没有看到具体的量产车型,不过也不会等太久。根据目前的资料来看,这套系统跟丰田的THS有相似之处,都是采用了行星齿轮来连接电机和发动机,不同的是其使用了双太阳轮的结构,且两个电机都能用于车轮的驱动,丰田的THS都没能做到这一点。看来CHS系统比丰田的更加先进,据吉利介绍,此系统还可应用在公交大巴等大型车辆上。至于工作原理想来也和丰田的差不多,就看厂商的调教了。


传统汽车要降低油耗是极难的,可这对混动车型来说却是轻而易举,这十分契合当下提倡的绿色出行,且根据国家工信部等六部委出台的《乘用车燃料消耗量限值》规定,到2020年要进一步降至5.0L/100Km,无疑给混动车提供了良好的发展环境。