[](文:蔡欣宇)作為新能源的一大分支,混合動(dòng)力車(chē)型在我們的生活中并不少見(jiàn),除了政策驅(qū)動(dòng)外,也有越來(lái)越多的消費(fèi)者開(kāi)始接受混合動(dòng)力車(chē)型。不過(guò)雖然普及程度相對(duì)較高,但對(duì)于混合動(dòng)力系統(tǒng)的工作方式以及分類(lèi),相信大部分消費(fèi)者的了解并不深入。那么今天,我們就來(lái)看看混合動(dòng)力系統(tǒng)的分類(lèi)方式,并通過(guò)對(duì)混動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的典型案例進(jìn)行分析,進(jìn)一步探究不同種類(lèi)混動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作方式。

  二、根據(jù)在混合動(dòng)力系統(tǒng)中,電機(jī)的輸出功率在整個(gè)系統(tǒng)輸出功率中占的比重,即混合程度的高低,混合動(dòng)力系統(tǒng)還可以分為以下三類(lèi):

  以上就是常見(jiàn)的對(duì)于混合動(dòng)力車(chē)型的分類(lèi)方式。說(shuō)到底就是從兩個(gè)不同角度來(lái)審視混合動(dòng)力汽車(chē),第一類(lèi)是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)聯(lián)結(jié)方式分類(lèi),第二類(lèi)是根據(jù)兩種動(dòng)力的混合程度進(jìn)行分類(lèi)。

  近些年,新能源車(chē)迅速發(fā)展,目前市面上比較常見(jiàn)的混動(dòng)汽車(chē)大多屬于中度以及重度混合動(dòng)力系統(tǒng),不過(guò)也有小部分采用輕混系統(tǒng)的車(chē)型,如凱迪拉克XT5。而在動(dòng)力的聯(lián)結(jié)方式上,各個(gè)廠(chǎng)家都有自己的思路,當(dāng)然了,避開(kāi)各種專(zhuān)利也是采用不同方式的原因之一。

  下面,我們通過(guò)一些實(shí)例,來(lái)看看目前主流的混合動(dòng)力系統(tǒng)都采用了怎樣的運(yùn)轉(zhuǎn)方式。

  說(shuō)到混合動(dòng)力,相信大家最先想到的一定是豐田,作為最早一批大力推進(jìn)新能源產(chǎn)品的車(chē)企,豐田混合動(dòng)力車(chē)型無(wú)論是在實(shí)力還是銷(xiāo)量上,都有著不錯(cuò)的表現(xiàn),尤其是在近期,卡羅拉雷凌雙擎兩款車(chē)月均銷(xiāo)量穩(wěn)定在4000臺(tái),雖然這一數(shù)字并不算夸張,但是考慮到它們混合動(dòng)力車(chē)型的身份,這樣的銷(xiāo)量還是非常可觀的。

  作為混聯(lián)式混動(dòng)系統(tǒng)的代表,咱們來(lái)看看豐田的混動(dòng)技術(shù)都有哪些特點(diǎn)。我將以大家最為熟悉的豐田凱美瑞雙擎為例,對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行大致的剖析。

  在發(fā)明阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的初期,這樣的工作方式是通過(guò)復(fù)雜的連桿協(xié)作實(shí)現(xiàn)的,而發(fā)展到今天,過(guò)于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)顯然已經(jīng)不再適合工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),于是現(xiàn)在大部分車(chē)的做法是采用了延長(zhǎng)氣門(mén)關(guān)閉時(shí)間的方式使吸入的空氣排出去一部分,從而實(shí)現(xiàn)膨脹比大于壓縮比的效果。避免過(guò)高的壓縮比所帶來(lái)的爆震等負(fù)面效果,同時(shí)提高膨脹比,延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的做工行程,實(shí)現(xiàn)省油的最終目的。

  THS II系統(tǒng)中帶有兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)——MG1和MG2。MG1主要用于發(fā)電,以及作為啟動(dòng)電機(jī)使用。而MG2主要用于驅(qū)動(dòng)汽車(chē)。MG1、MG2以及發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸被連接到一套行星齒輪機(jī)構(gòu)的太陽(yáng)輪、齒圈和行星架上。動(dòng)力分配就是通過(guò)功率控制單元控制MG1和MG2電機(jī),通過(guò)行星齒輪機(jī)械機(jī)構(gòu)進(jìn)行分配的。在這種結(jié)構(gòu)下,發(fā)動(dòng)機(jī)輸出經(jīng)過(guò)固定減速機(jī)構(gòu)減速后直接驅(qū)動(dòng)車(chē)輪。

  說(shuō)完了豐田的THS II之后,我們來(lái)看看同為日系品牌的本田,在混動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上又有著怎樣的特點(diǎn)。

  首先,上文曾提到過(guò),本田的i-MMD系統(tǒng)與豐田THS II系統(tǒng)最大的區(qū)別之一,就在于i-MMD系統(tǒng)是可以使用發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的。這是由于,本田i-MMD系統(tǒng)采用了并聯(lián)式混動(dòng)系統(tǒng),在結(jié)構(gòu)上,豐田要更加復(fù)雜,換句話(huà)說(shuō),本田的i-MMD系統(tǒng)在工作時(shí)是在不斷切換動(dòng)力來(lái)源,而豐田的THS-II則是在不斷地調(diào)整各個(gè)動(dòng)力來(lái)源的混合比例。

  在驅(qū)動(dòng)模式上,本田也與大多數(shù)混動(dòng)車(chē)型不同。i-MMD系統(tǒng)摒棄了發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的模式,它的三種模式分別是純電動(dòng)、依靠發(fā)動(dòng)機(jī)供電的純電動(dòng)以及發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。也就是說(shuō),i-MMD的真正的驅(qū)動(dòng)模式只有兩種,電動(dòng)和發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),只不過(guò)大多數(shù)時(shí)間發(fā)動(dòng)機(jī)也運(yùn)轉(zhuǎn),但運(yùn)轉(zhuǎn)只是給電動(dòng)機(jī)提供電力而已,并不提供動(dòng)力。

  上邊我們分別舉例說(shuō)明了混聯(lián)式混動(dòng)系統(tǒng)以及并聯(lián)式混動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征,而還有一種方式,也就是串聯(lián)式混動(dòng)系統(tǒng),下面我們通過(guò)對(duì)老款雪佛蘭沃藍(lán)達(dá)的分析,進(jìn)一步解讀串聯(lián)式混動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)。

  肯定有朋友要問(wèn)了,為什么不用通用最新的新能源車(chē)型別克Velite5作為實(shí)例呢?因?yàn)樵讵M義上來(lái)講,Velite 5并不屬于串聯(lián)式混動(dòng)系統(tǒng),雖然大多數(shù)時(shí)間發(fā)動(dòng)機(jī)并不直接驅(qū)動(dòng)車(chē)輛,不過(guò)它的發(fā)動(dòng)機(jī)在特定情況下還是能夠進(jìn)行直接驅(qū)動(dòng),這也就不符合串聯(lián)式混動(dòng)系統(tǒng)的定義了。所以我們選擇老款雪佛蘭沃藍(lán)達(dá)來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。


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