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日系双雄混动系统大比拼 不一样的配方一样的节油

来源: EV视界 时间:2019年01月22日 21:04 浏览量:1746

【EV视界报道】随着能源危机的到来以及生态环境的日益恶化,全球各国以及各行各业都在新能源事业上大力发展,而新能源汽车作为其中最重要的组成部分,已经具备了一定的发展规模。尤其是在中国汽车市场中,新能源汽车已经占据了举足轻重的地位。不过虽然形势一片大好,但是从目前来看,在新能源汽车中能够真正实现零排放的纯电动汽车却依然在续航里程以及基础设施建设上存在一定弊端,以至于很多消费者对这类车型依旧心存顾虑,由此混动汽车也就成为了很多人眼中汽车向电动化过度的重要产品。

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而对于目前市面上的混动系统,我们可以笼统的将其分为插电式混动和非插电式混动。其中在我国汽车市场中,插电式混动的代表车型主要以自主品牌为主,而提起非插电式混合动力可能很多人都会想到日系车。

而在这两种混动车型上,虽然他们的共同点都是把油耗进行了大幅度的降低,但是它们之间依然有很大的区别。例如,插电式混动车型可以通过外部进行充电,并且可以享受我国的新能源汽车补贴政策等,而非插电式混动车型在实现了节油效果的同时,使用起来更贴近燃油车。总而言之,这两者之间各具千秋。而今天,我们主要为您介绍的是非插电式式混动系统。

日系车型成为全球非插电混动技术的霸主

正如我们前文所说,当时间来到21世纪之后,由于受到石油资源和环境问题影响,以往以传统发动机为动力源的汽车产业已经逐步发生变化,提高发动机效率、减小发动机排量、研发新能源技术等一系列重大研发都在各大车企中开展。不过,毕竟发动机在经过上百年的发展后,在技术上已经很难有大的突破,因此很多车企开始将传统的发动机与发电机进行结合,至此混动车型也就应运而生。

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而对于非插电式混动车型,显然日本是一个不得不提的国度。因为其在化石能源上的匮乏、政府对于混动车型的补贴以及日本驾驶员在开车时的习惯,都促使日本企业在非插电式混合动力领域取得了巨大的成就,甚至连欧美的厂商都望尘莫及。换言之,日本在混合动力技术领域已经达到了全球领先技术水准。而或许也正是由于日本在混动车型领域颇具建树,目前在全球很多国家的汽车市场中都可以看到日系混动车型。而这其中,最成功的车企当属丰田汽车。据悉,丰田混动车型在全球的销量已经累计突破了1200万台。

强大的丰田混动技术实现低油耗

对于丰田的混动系统坊间一直流传着一句话,即“世界上有两种混动,一种是丰田混动,另一种是其它混动”。由此足以证明,丰田THS混合动力系统所具备的江湖地位。而在这套系统中,其主要由发动机、电动机、发电机、高性能金属氢化物电池盒以及功率控制单元组成。而其之所以可以赢得如此之高的评价,则与其行星齿轮结构的动力混合器密和出色的混动逻辑不可分。

image005.jpg首先,作为丰田THS系统下的精髓所在,它通过行星齿轮组实现了发动机与发电机的动力耦合。简单来说,就是丰田的行星减速齿轮由外齿圈、太阳齿和行星齿轮组成。其中,太阳齿为主动齿,外圈为动力输出端,行星齿就是从动齿,这也是丰田的E-CVT系统的组成。

其中,主电动机连接的是外齿圈,同时也连接车轮,在工作时既可以正转也可以反转;而发动机则连接中间行星架,只可以正转;最后,辅助电动机连接内圈太阳轮,主要起到辅助平衡转速的作用,可正转也可反转。这三个动力源通过齿轮比合理的行星齿轮连接在一起,组成了丰田混合动力的基本结构。因此我们可以看到,其实丰田的混动系统结构非常简单。所以,当简单的混动结构遇见出色的混动逻辑后,也就形成了丰田出色的混动系统。

image007.jpg在丰田THS的混动逻辑中,我们可以将其简单的分为几部分。其中,当车辆在缓慢起步时,发动机不参与运转,主要由两台电机进行启动车辆。而这两个电机则是一个进行正转,另一个负责反转,共同出力带动车辆起步。因此在这时,我们可以发现,车辆是在保持纯电动行驶。

而当车速随着驾驶员深踩油门逐渐变快时,此时的电动机动力便会出现不足,所以发动机也就会与电动机一起参与其中。并且在大部分情况下,发动机都会维持在较为经济的工况。另外,如果此时动力充沛,辅助电机则进行发电储能,电池将多余能量临时储存起来,在车辆起步或者急加速情况下使用,尽量将发动机维持在经济工况。

而当驾驶员踩下制动踏板之后,此时的两个电机则都会充当发电机的作用,对制动能量进行回收,并且储存在电池里面。因此我们可以发现,丰田通过不断调节发动机和电机的运转状况,灵活控制能量流动,最终实现了省油的目的。

image009.jpg目前,搭载丰田混动系统的车型在经济燃油性上均有着不错的表现,例如我们熟知的广汽丰田凯美瑞混动车型的综合油耗为4.1L/100km;一汽丰田卡罗拉混动车型的综合油耗仅为4.2L/100km;而即将在今年3月上市的一汽丰田亚洲龙的综合油耗仅为4.3L/100km。

当然,纵使丰田的THS混动系统有多么优秀,但是其也并非是“独孤求败”般的存在,因为丰田的老对手本田同样拥有一套出色的混动系统。

在混动领域中,本田大法还好吗?

与丰田一样,本田汽车在坊间同样流传着一句话,即“本田大法好”,而与丰田不同的是,本田这五个“简单粗暴”的字更多的是描述其发动机性能。那么,在混动技术领域,本田大法还值得我们拍手称赞吗?

其实早在几年以前,本田就已经同时发表了三款混合动力系统,分别为用于小型车的单电机结构的i-DCD系统、用于中型车的双电机结构的i-MMD系统以及用于大型车和高性能车的三电机的SPORT HYBRID SH-AWD系统。而相比于i-DCD和SPORT HYBRID SH-AWD系统,显然i-MMD系统更让我们熟知,因此今天我们主要介绍的也就是i-MMD系统。在这套系统中,其主要由一台阿特金森循环汽油发动机、发电机、驱动电机、动力控制单元以及锂电池组等部分组成。

image011.jpg另外,由于在这套系统下,电机驱动车辆时采用的齿比与发动机驱动时采用的另一个齿比相对比较固定,所以我们也可以将其理解为没有严格意义上的变速箱。也就是说,当车辆在由电机完成驱动时,单一传动比足以。而对于发动机来说,其只提供了一个高速小齿比来应对高速驾驶工况。如果因为速度降低导致发动机扭力不足时,系统会自动让电机跟进。

image013.jpg而对于i-MMD系统中的混动逻辑,我们可以通过其具备的三种不同的行驶模式来介绍,即纯电运行模式、混合模式以及发动机驱动模式。

其中在EV行驶模式下,此时发动机不工作,驱动车辆所需的能源全部来源于电池组;

在发动机行驶模式下,发动机直接负责驱动,与传统燃油车无异。也就是说,在高速状态下,直接通过离合器将发动机与驱动系统连接,并断开电机,实现纯发动机驱动;

而最后是混动行驶模式,值得注意的是,本田的混动系统给人的感觉更像是增程式系统,因为在此时它的发动机更像是“发电机”,完全不参与驱动,只是负责带动发电机发电,然后将电力提供给驱动电机用以驱动车轮,并将富余电能用于电池充电。所以,混动行驶模式也是本田i-MMD系统最大的特点之一。

因此我们可以看到,在i-MMD系统中,车辆的大部分时间都处于纯电动模式,从动力输出与节能环保方面来讲,传统内燃机与传统混动都无法与之比较;而且由于是发动机给电机发电,所以多余的电能可以直接存在电池里,电池充满就改电驱动,使得车辆的驱动系统始终处于高效节能状态。

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综合来看,本田的i-MMD系统更像是增程式系统,而在此模式下,搭载该技术的车型也实现了燃油经济性的大幅度提升。例如,广汽本田雅阁混动车型百公里最低油耗仅为4L/100km;东风本田思铂睿混动车型综合油耗仅为4.2L/100km;而SUV车型东风本田CR-V混动车型的综合油耗最低仅为4.8L/100km。

通过对丰田THS系统和本田i-MMD系统的简单介绍,相信您已经对这两家的技术有了初步的了解。实话说,对于这两套混动系统我们很难得出谁更优于谁的结论。因此,在最后,我们决定将它们的技术特色做出对比总结供您参考。

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编辑点评:可以说,本田i-MMD系统的出现让丰田THS系统有了真正意义上的竞争对手。而且对于原理并不复杂的i-MMD系统来说,其在节油效果上一点都不比丰田THS差。因此,在这场日本双雄之间的竞争中,似乎很难得出谁优于谁的结论。总而言之,这两套系统各具千秋。当然,相信在未来还会出现更多的混动系统出现。这也许对于丰田或者本田来说或许会感觉不爽,但对于全球混动技术的进步和普及来说,则绝对是大大的好消息。

文章标签: 丰田THS 本田i-MMD 凯美瑞 雅阁 责任编辑:赵子旺

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