關于混動這個話題,范圍太大,一時還真不知道該如何講起。再加上仝鑼燒c剛提交完7000字的論文,現在連打開word文檔都需要勇氣,不過由于過分喜愛汽車,也想和大家有更多的交流,所以我覺得跪著都要把文章寫下去。
言歸正傳,之前上網看到“民間科學家”所說的混動車型動力總成結構分為串聯,并聯和混聯這三種模式。大家聽到的這三種模式只是對混動汽車動力總成的一個大致區分,混動并不止于這三種,所以下面就給大家介紹汽車所有的混動模式。因為全是專業知識,比較枯燥,所以可能看一遍會有疑惑,不妨耐心的多看幾遍,也許就明白了。
首先給大家解釋一下混動車型尾部標識的意思
BEV (Battery Electric Vehicle): 純電動汽車
REEV (Range Extend Electric Vehicle ): 增程式電動汽車
FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle): 燃料電池汽車
MHEV (Mild Hybrid Electric Vehicle): 中度混和動力汽車
PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle): 插電式混合動力汽車
HEV (Hybrid Electric Vehicle): 混合動力汽車
接下來再給大家講幾個市面上常見的幾種混合動力總成的結構
Full Parallel Hybrid: 全并聯混動
由圖可知,Tx是車輛的變速箱,M/G是車輛的電機,Power Electronics是車輛逆變器,它是用來轉換電池和電機之間的電壓設備。發動機和電機是靠一個離合器分開的。也就是說,車輛的動力來源可以同時由發動機和電機一起提供,也可以只靠電機提供或者只靠發動機提供。比如之前的寶馬7系和英菲尼迪M35就是用的這個技術。
Through The Road Parallel Hybrid: 并行托補混動
由圖上的結構我們很容易發現,車輛前輪的動力是由發動機提供的,后輪的動力則是靠電機提供。比如傳統的四驅越野車,不需要再靠傳動軸和多片離合器實現四輪驅動,這個結構的前后輪依靠的是兩種不同的動力源,所以很適合應用在四輪驅動的中大型車上。有兩個例子,歐版的標致3008和508,用的就是柴油引擎加電機的方式實現了四輪驅動。
Series Hybrid: 串聯式混動
串聯式混動就是只靠電機為車輛提供驅動力。發動機提供的動力不能直接給車輪,它的工作只是為了給發電機供電,然后靠發電機產生的電能為車輛的電池組進行充電,或者把電池輸出時的電結合起來,為驅動電機供電。由于有發動機能為電池充電,所以這種混動模式主要是為了延長純電動汽車的行駛里程,也就是所謂的增程式電動汽車。不過用發動機的機械能轉化為電能效率實在不高,幾乎沒有廠家在市場上推廣這種結構。比如,傳祺GA5增程式電動車,并沒有人真的買這款車,因為它只是一個廠家實現零排放的噱頭,并不適用。
Combined Hybrid: 結合式混動
結合式混動就是對之前介紹的串聯式混動做了一些改進,在兩個電機之間用一個離合器結合起來。又可以純電動行駛,又可以靠發動機行駛,這樣就大大的提高了他們兩者的工作效率。比如在高速路況下我可以靠發動機工作,那個時候發動機的工作效率最高。在擁堵路況下我可以靠電動機工作,沒有任何的燃油消耗。不過這套結構的部件太多太復雜,目前只有三菱歐藍德使用這套混動方案。
Power Split Hybrid: 動力分離混動
下面要說的就是目前最流行的動力分離混動方案,也就是豐田汽車混動車型的牛逼之處,這套方案就是他們最先開創并使用的。圖上的PS就是Power Split,說白了就是行星齒輪。依靠行星齒輪替代了之前提到的,結構復雜的離合器,車輛的發動機和電動機之間的工作是靠行星齒輪來協調切換,它包含了之前所有混動方案的優點。目前豐田和雷克薩斯的混動車型全是來自于這個結構。豐田的E-CVT變速箱其實就是圖中發動機和兩個電機(驅動電機和發電機)的連接機構,實現三者之間的無縫連接。這可謂是豐田的一大壯舉,令人敬佩。目前豐田公司擁有關于行星齒輪結構的專利技術超過100項。所以也就解釋了本田的混動技術為什么要叫i-MMD,因為目前本田雅閣和CRV混動的發動機和電動機是靠離合器來結合的。因此,對于豐田和本田的混動車型,他們之間的動力結合方式是不同的,豐田靠行星齒輪,本田靠離合器。
說了一大堆,不知大家看得是否有點暈。最后來一波福利吧,讓你在朋友面前秒變新能源汽車的專家。大家都知道柴油發動機的油耗比汽油發動機的油耗低,那么市面上為什么很少有柴油發動機的混動車型呢?民間科學家肯定會說那是因為柴油車本身的油耗就很低了,混動對降低油耗的貢獻不高。正確答案是: 從保護環境的層面來講,柴油車的碳排放比汽油車更高,產生的有害氣體比汽油發動機更多。從維護保養的層面來講,在柴油發動機的排放過程中,需要很多的過濾裝置來處理尾氣。比如顆粒過濾器(DPF)是需要定期更換的,維護成本更高。從工作特性的層面來講,柴油發動機低速扭矩大。但是,混動車型的優勢就在于電機低速的扭矩最大,所以拿柴油發動機來作為混合動力,沒有實際意義。