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啥样的混动才能真正省油?

啥样的混动才能真正省油?

ZOL-汽车科技污染越来越重,国家大力发展新能源汽车的决心也越来越强。由于有各种利好政策扶植,新能源汽车如雨后春笋一般出现,哦不对,应该说是蜂拥而至。

新能源大军当中,混合动力汽车的数量很多,欧洲、美国、日本、自主品牌都有。我们说,搞混合动力,最根本的目的就是为了省油、节能减排(除了超跑)。但是,真正能够做到高效省油的车,其实凤毛麟角。大部分车都标榜自己百公里1-2升油,一旦电池没电油耗暴涨,实际上就是汽油、电池驱动的双能源车

那么,要想做到真正的高效省油,到底需要具备哪些条件呢?我们今天就来简单的说说。

条件1:高效的发动机

对于混合动力来说,无论是发动机为主电机为辅还是电机为主发动机为辅,都必须用到发动机。那么,一台自身燃效非常高的发动机就最合适不过了。

现阶段,要想提高发动机的效率,让发动机更加省油,最好的解决办法就是采用阿特金森/米勒循环的自然吸气发动机。在这方面,丰田、本田是做的最出色的,普锐斯、卡罗拉双擎、雅阁混动均搭载了高效的自然吸气阿特金森/米勒循环发动机。而其余大多数品牌采用涡轮增压引擎,劣质相当明显。

其实,也不是它们不愿意采用高效自然吸气引擎,而是这些年专注于涡轮增加引擎的研发,手上已经没有可以拿得出手的高技术自然吸气引擎。

阿特金森/米勒循环

阿特金森/米勒循环的发动机,可以实现进气门晚关闭,实现膨胀比大于压缩比,这样就能够提升燃油经济性,但是相应的动力会减弱。但是呢,由于有了电动机的存在,它在一定程度上会添补动力的不足。

所以说,发动机本身是否具有高效率,对于一辆混动车是否省油也是至关重要的,也是实现真正高效省油的第一步。

条件2:2台协同工作电机

说完了发动机然后我们说电机,目前大部分混动车,其实我更加愿意称之为油电双能源车,都是采用简单粗暴的单电机,并且与发动机直连。

这种单电机结构,非常简单粗暴,甚至很多改装小作坊都能做。但是弊端也相当明显,一台电机,既充当发电机又充当电动机,而且与发动机直连,行驶充电效率特别低,所以根本做不到省油。

所以,必须要拥有至少2台功率不同的电机,二者协同工作。目前,丰田早已经采用这种方式,并且取得了成功。后来加入的本田、通用、上汽等都采用这样的配置。

条件3:高效传动系统

说完发动机和电机,然后就要说传动系统。其实,混合动力的本质,就是通过电机的辅助,调节发动机的负载,使得发动机无时无刻都保持在最高效的区间工作,这样才能做到省油。

在众多的传动系统中,丰田的系统无疑是最具有代表性的。齿轮组的外环通过主减速齿轮连接到驱动轮,同时2号电机也连接在这个外环齿圈上。齿轮组的太阳轮则连接次1号电机,发动机输出轴则直接与行星轮相连,这套系统也被称为ECVT。

四个行星齿轮虽然没有动力源,但却有特别的功效。正是由于它们的存在,才使行星轮、太阳轮和齿圈之间的微妙相互作用成为可能。比如,当齿圈固定不动(即普锐斯车轮静止不动)时,有了行星齿轮的自转,太阳轮(1号电机)才可以带动行星齿轮座(即汽油机)转动;有了行星齿轮的自转,当齿圈(2号电机)正转时,太阳轮(1号电机)才可以反转,而当齿圈(2号电机)反转时,太阳轮(1号电机)又可以正转。

可以看到,整套传动系统没有离合器、液力变矩器之类的东西,这个是变速器更加高效的原因之一。其次该变速器可以调节1号电机、2号电机、引擎的工作状态,达到最佳的动力输出,并一有机会就回收能量。

条件4:出色的能量管理逻辑

可以看到,丰田的这套ECVT系统,其实结构很简单,发动机+2电机+1行星齿轮就完了,什么变速箱、离合器都省去了。但是这套系统的难点其实就在于管理逻辑,或者说是电控系统。

而即便是ECVT这套专利即将到期,很多品牌可以拿过来用,短时间内也不可能达到丰田的水准,因为丰田达到今天这个成果,用了20年的时间。这就好比是WOW,即便是给你一身毕业装备,如果你是买来的号,从来没玩过,一点都不熟悉,也同样打不出伤害来。

由于丰田的系统有专利,所以技术宅本田同样搞出来另外一套混动系统,代号immd,效果同样很出色,并且看上去比丰田的还要简单。具体原理我们就不说了,可以看看这篇文章《汽车黑科技[3] 本田i-mmd混合动力系统》。

那么看似如此简单的immd为什么没有人能够模仿出来呢,主要还是因为能量管理系统很先进、很智能,它能够知道,什么时候要充电,什么时候发电,什么时候用发动机行驶,什么时候电机驱动等等。其实无论丰田还是本田,自己都有一个看似非常简单的结构,但是复杂就复杂在电控上面,这也并不是说实现就能实现的,都需要大量的时间和技术积累。

写在最后:混合动力系统,相比于燃油车和电动车,都要复杂,它需要把二者结合起来,并且还得让各自做自己最擅长的工作(发动机、电池、电机、电控一方面有短板都不行)。所以说并不是一件容易的事情。丰田、本田以及通用,都花费了大量的时间和精力以及成本去研发,才取得了今天的成功。而今天说的4个条件,其实也就简单概括了一款出色、省油的混合动力汽车的必备基础。

与此同时,那些给燃油车装的电机装个电池,就美其名曰自己是混合动力的车,可想而知它们究竟是怎样的车。究竟谁能够真正省油的混合动力车,谁是打着新能源幌子的“双能源车”,此时已经无需在多言。

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