汽车市场上常见的混动方案

混动汽车技术发展到今天,众多厂家都拿出了优秀的方案。从微混动到插电混动,从紧凑型家用车到超级跑车不一而足。

汽车市场上常见的混动方案

众多不同混动技术可以大致归纳为,P0-P4,5个级别。

P0: 发动机皮带带动的发电机/启动机,在发动机停机时可以由电池驱动来通过皮带带动空调压缩机等模块。

P1: 发电机/电动机直接安装于发动机曲轴上。

P2: 电动机安装在离合器与变速箱之间,在电动机和变速箱之间也可以存在第二个离合器。

P3: 发电机/电动机安装在变速箱输出端。

P4: 电动机直接安装在驱动轴上,甚至在车轮上直接驱动车轮,也就是所谓的轮毂电机。

除此以外,在不同的车型和配置上,从P0-P4也有各种各样的组合。

丰田普锐斯

各家的技术路线也不尽相同,而丰田普锐斯的混动方案算是很有特色的一个。

汽车市场上常见的混动方案

它混合动力架构最核心的是这个轮系传动实现的动力分配模块。这种传动结构有三相,太阳轮,外齿圈和行星架。

汽车市场上常见的混动方案

它把发动机和发电机端和车轮端以及电动机端,三端连接起来。发动机可以只驱动车轮,也可以同时驱动车轮和发电。在车速很低动力需求也很低时,发动机可以熄火,由电动机直接驱动车轮,避免了内燃机低速低载荷时的低效工况。

并且在车速较低,同时对动力需求较低时,发动机工作在略高的最高效率工况,其输出的额外动力由发电机转化为电能储存于电池中。

汽车市场上常见的混动方案

其实轮系传动在新款汽车中非常常见,比如AT自动变速箱也是由多个轮系组成,实现了多个速比。

汽车市场上常见的混动方案

汽车市场上常见的混动方案

上图为德国ZF的8速自动变速箱,其通过4个轮系和5个控制单元,实现了8速前进档加1个倒档一共9个速比的输出。

普锐斯作为家用车,其动力取向为舒适和经济,没有高性能的需求。其动力系统没有传统燃油汽车的变速箱,它的动力分配模块在切换不同动力组合的同时也实现了发动机/电动机与车轮的速比。

汽车市场上常见的混动方案

其MG1主要任务角色是发电机,MG2主要任务为电动机。但是当汽车刹车减速时,MG1和MG2同为发电机,从车轮回收动能转化为电能。

汽车市场上常见的混动方案

而汽车在急加速情况下,MG1也会辅助MG2输出动力(以及倒档情况下)。

当发动机熄火时其电动机和车轮转速比为固定的,电动机转速会随着车速的提高而提高,超过一定转数以后,电动机驱动效率会大幅下降。并且过高的转速会造成电动机的损伤。此时尽管电池是满电状态,内燃机也不得不启动,动力由纯电转为混动。

汽油发动机、MG1和MG2都有自己的动力特征,它们最强动力表现区域并不叠加,无法同时释放每个动力源的最高功率。

丰田普锐斯还装备了阿特金森循环的汽油发动机,这种发动机追求高效率,而牺牲了能量密度,低转数时低扭矩低马力,但是热机效率高于普通汽油机的奥拓循环。丰田普锐斯这套混动系统也是牺牲了运动性能,而实现了极其优秀的油耗性能。


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