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新闻 > 技术 >混动百科|混动汽车怎么『混』才能省油呢?

混动百科|混动汽车怎么『混』才能省油呢?

作者/来源:电动邦
2021-08-23 16:35:24

上一期我们谈到,「混动技术」不只为汽车带来节能减排的效果,同时也能其更加运动。不过介于目前全球的政策所限,短时间混动汽车必然朝着能源转型的方向发展,所以,我们暂时将『运动』按下不表,首先走『省油』这条技术线。

两大省油的关键

既然我们的目标是『省油』,那么,我认为基本的解决思路很简单:

1、多用电,少用油;

2、榨干每一滴油的价值。

是不是十分的简单?但是为了做到看似简单的2点,各大主机厂可没少花功夫,并开创了各种玩法,比如以丰田THS为首的『双电机动力分流系统』以及以大众为首的『单电机双离合派』等。所以,如何解决这两个问题将贯穿我们整个系列。

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上期提到的电机,如何安排更合理

首先,为了达到『多用电,少用油』的目的,实现途径会有很多,比如:

将混动的份额向着纯电倾斜;

增加「电池」的容量;

增强「电机」的作用等。

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显然奥托循环并不适合混动车型

而为了达到『榨干每一滴油的价值』这一目标,实现途径会有也有不少,比如:

提升「发动机」(内燃机)的工作效率;

减少混动组件之间的内耗;

对每个混动组件进行不断的优化等。

接下来本篇仅从宏观的角度展开分析一下以上提到的一些实现途径。

多用电,少用油

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按油电混合度划分(以上数据仅供参考)

我们先从『将混动的份额向着纯电倾斜』谈起,从上面的表格中可以看出,不同的油电混合架构所能实现的功能不同,依靠电实现的功能越多,燃油消耗就会越低,比如搭载「强混」系统的车型版本相比纯燃油版,油耗降低25~35%(数据仅供参考)。

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「自动启停」实现架构

以被大部分人视为『鸡肋』的「自动启停」功能为例,虽然升级了一下普通汽车搭载的「铅酸蓄电池」(更换隔板材质,比如AGM使用『超细玻璃纤维隔板』)为「起(启)动机」,但却达到了省油的目的。

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溯源P0电机的作用便是自动启停

比如德国BOSCH的实验的结论是:平均节油率为8%~15%左右,越拥堵、排量越大效果越明显。而中国汽车技术研究中心也做过类似的测试,结论更是夸张:节油率甚至达到7%~27%。看到这里,相信你慢慢开始理解『为什么启动电机的功率越做越大』的原因了。

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显然铅酸蓄电池无法满足混动汽车

随着『混动的份额向着纯电倾斜』的发展,「电机」的功率越来越大,故此,『增加「电池」的容量』就成为了下个要解决的问题,从「储能密度」较低的「铅酸电池」到日企引以为傲的「镍氢电池」到为了满足长距离纯电行驶的「锂离子电池」,「电池」模组越来越大,功率更高,容量更大。关于混动汽车的「电池」,我们会在后文中陆续详解。

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途观L PHEV动力系统

接着便是『增强「电机」的作用』,要么增加「电机」数量,要么就是提高单个「电机」的质量,此前我们也提到了以大众为首的『单电机离合器派』,即是将混动系统中的「驱动电机」集成在了「双离合变速箱」中,配合上「高压电池」模组,增强了「电机」在整个混动系统的作用。至于为什么大众会成为『单电机离合器派』,又是一个long story。

榨干每一滴油的价值

与燃油汽车一样,『榨干每一滴油的价值』一直是发动机工程师所追求的『人生目标』,同时也是体现人生价值的关键。故此,『提升「发动机」(内燃机)的工作效率』这一点,不在本篇文章中展开,在后面的文章中,我们会详细讨论「阿特金森内燃机」的章节展开。这里只提一句:混动汽车的发动机,总体朝着高效率的方向发展,而不是高性能。

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E-CVT基本机构,行星齿轮+电机(手绘)

而『减少混动组件之间的内耗』则是一个系统性的工程,比如使用『E-CVT』进行变速与使用『双离合』进行变速,两种不同的「变速器」架构,考虑组件降耗的逻辑就大相径庭,还是要到后续的文章中具体问题具体分析。

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飞轮动能回收系统

看似与第二点雷同的第三点『对每个混动组件进行不断的优化』,指的是对动力总成之外的部件优化,比如「电池」的优化只是表象,更重要的是对整个「电能系统」的优化,包括提升整个「动能回收」系统等。

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混动系统的优化是一项整体的优化工程

当然啦,以上提到的这些点并非实现省油的全部解决途径,混动技术不可能靠一篇文章就能完全看懂,常言道『人心不足蛇吞象』,我们还是要将知识掰开了,揉碎了,一篇篇看,所以,记得关注本系列哦!

混动的基础知识

本文的最后,我为大家汇总了一些最基础的混动技术的词汇,在后文中会经常出现,所以,希望大家动动手指,将图表保存下来,首先便是「混动汽车的分类」的名词:

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混动汽车的分类

在以上三种分类中,第三种分类『按照外接充电能力划分』比较好理解,一句话:能不能插电。而『按动力系统结构形式划分』则需要通过另一张表来解释:

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按动力系统结构形式划分

这是一种根据「发动机」与「电机」连接形式去划分。上表格只是描述了一个大概,三种模式单拿「串联」就会延伸出好几条技术树,比如我们此前解释过的保时捷「Lohner-Porsche Semper Vivus」,即是将「发动机」-「发电机」-「轮毂(驱动)电机」动力总成『串』在一起。发展至今现其中一条技术树发展成了「增程式」汽车,比如宝马i3,奥迪A1 e-tron,以及国产的理想ONE和岚图FREE增程版等。

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混联技术衍生出新的技术树

「混联」就更为复杂一些,比如通用雪佛兰的Voltec1,看似是一套「串联」的「增程式」解决方案,然则,却『暗地里』偷偷地进行了功率的分流,也就是让「发动机」参与到动力输出上,而不是像常规的「串联」结构,只能通过「电机」输出动力,此后的章节会详解。

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常见混动汽车安装电机的位置(手绘)


不同位置电机的简介

最后,就是上篇提到的在混动系统中,不同位置的「电机」,当你简单地了解这些专业名词的大概意思后,我们就可以真正开始聊混动汽车了。如果你觉得我们的图表做的还不错,对你学习和理解混动技术有那么一点点的帮助,请一定记得关注我哦,答应我,这次一定。

来源:电动邦

特别声明: 以上内容转载自电动邦,目的在于传播更多信息,如有侵仅请联系删除,转载内容并不代表CNEV新能源汽车网(www.chinanev.net)立场。

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