豐田卡羅拉雙擎發動機和變速箱工作原理

在汽車圈內流傳著這樣一種說法：如今的混動技術領域只存在兩種情況，一種是豐田混動技術，另外一種是其他混動技術。這多少有些誇張玩笑的成分，但足以說明在豐田混動技術業界內是鶴立雞群的存在。事實上和眾多品牌的混動技術相比，豐田混動的耐用性、經濟性、安全性都是尤為突出的，這不禁讓我們想弄清楚，究竟豐田混動是如何工作的？而卡羅拉雙擎作為最親民的豐田混動車型，是目前更多普通消費者瞭解豐田混動技術的一個切入口，我們就以它為例子談談卡羅拉雙擎的動力系統是怎麼工作的。

要想知道雙擎混合動力的工作原理，離不開發動機、變速箱、蓄電池這三個部件。卡羅拉雙擎採用的是全新1.8L阿特金森循環發動機，匹配E-CVT電子無極變速系統，再加上混合動力蓄電池，下面我們就一個個來介紹。

一、全新1.8L阿特金森循環發動機

普通的汽車發動機大都是4個衝程的，吸氣-壓縮-做功-排氣衝程，而在普通發動機裡這四個衝程的工作體積都是一樣的。但阿特金森循環發動機在壓縮行程過程中，排氣門晚關，從而實現了壓縮比比膨脹比小的情況，能夠讓混合氣體更加充分地燃燒，這就是它提升燃油效率的秘密。另外，這款發動機還加裝了烴（HC）過濾器，進一步減少廢氣排放，符合京VI排放標準。

卡羅拉雙擎的這款1.8L阿特金森循環發動機被調教得非常極致，完全偏向於燃油經濟性，甚至犧牲了一部分的輸出功率。使得它的油耗僅相當於1.4L發動機的水平，而實際輸出大約等同於1.6L發動機的功率。單看這個發動機的性能自然是比較弱，甚至達不到同級別車型的平均水平，但別忘了這是雙擎：兩個動力源，所以除了發動機之外，還有電機可以提供動力。

二、混合動力蓄電池

值得注意的是卡羅拉雙擎不需要外插電源來充電，它的蓄電池電量來源有兩種：一是來自於發動機做功提供能量，二是來自於系統自身對有害能量的回收，所以卡羅拉雙擎可以創造出百公里4.2L的油耗，純粹是有效利用發動機和蓄電池的性能而得來的，並沒有依靠插電等“作弊手段”。

蓄電池是大家比較關心的地方，卡羅拉雙擎採用的是高效鎳氫電池，安全、壽命長，通過合理化的充放電方案，最終電池能夠實現與車輛的等壽命，終身不用更換電池。混合動力電池也不需要額外的保養，同時廠家還提供了8年20萬公里的保修。事實上，在豐田銷售超過1000萬混合動力產品中，基本上沒有哪些因為混合動力系統或者是電池系統出現問題，給消費者帶來不必要的麻煩。

三、E-CVT電子無極變速系統

我們要知道豐田混合動力使用的不是常規的CVT變速箱，使用的是E-CVT，甚至不能稱之為變速箱，因為其完全不同的結構設計，這樣就少掉了各類變速箱引起的問題，比如雙離合的漏油問題、AT變速箱的頓挫問題、CVT傳動效率低下的問題。E-CVT相當於人體的大腦一般，它控制著卡羅拉雙擎混合動力系統的動力輸出及轉換，主控單元稱為PCU。

模擬一下日常使用的情況：

1、當你上車，打開點火開關，車卻保持在靜止狀態時，這個時候雙擎的發動機是不運轉的，但空調和音響等車輛的耗電設備都可以正常使用，此時車輛所需的電量全部來自於電動機，車輛既沒有排放又沒有油耗。

2、加速階段，我們可以看到電池為電動機提供能量，電動機將能量直接傳遞給車輪，發動機仍然不會運轉，如果保持均與加速的狀態，發動機會一直到時速55公里以上才會啟動，這種情況實際避免了中低速燃油發動機的排放和功效問題，合理避開能效低的區間，讓更善於低轉高扭的發動機進行輸出。全力加速時，電腦會判斷踩下油門的力度，從而適時啟動發動機，此時系統會全力輸出接近100kw的最大輸出功率，一方面發動機有動力輸出到輪端，也有電池提供的能量驅動電動機，提高總輸出能量。同時，還有一部分發動機的能量傳遞給發電機，這一部分能量通過蓄電池後為電動機輸出動力。

3、巡航階段，高速時主要依靠發動機的動力輸出，確保發動機處在最佳的動力輸出轉速範圍。減速或者下坡時，有害能量會通過電動機轉換成電能存儲備用，從而實現能量的有效回收。兩套系統的配合，首先從理論上實現了雙動力輸出的最優化配合，同時還能夠完全避免發動機排放高、扭矩輸出差的轉速空間，這種強強聯手實際上就能夠達成1+1>2的效果。在市區日常行駛中，混動汽車在堵車、紅燈、低速等情況下才有純電動或者電機輔助汽油機一起工作，因此比普通汽油車型節油是必然的。

總結：卡羅拉雙擎，雙動力輸出很完美地解決了低轉速下輸出不足的問題，同時通過動力匹配，混合動力系統中的發動機，能夠一直保持在最經濟轉速下運行，從而也達成了減少尾氣排放、降低油耗的目的。截止今年5月底，卡羅拉雙擎累計銷量已達6萬臺，而自1990年提出“開發真正為21世紀所需要的汽車”開始，豐田雙擎系統歷經多次技術更迭，目前已在全球範圍內創下了超過1000萬臺的銷量成績。與豐田的傳統汽油車一樣，豐田混動在汽車市場中也是猶如領頭羊一般的存在。

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