豐田的混動系統究竟厲害在哪?有什麼缺點?

前段时间吉利GE11上市的新闻闹得沸沸扬扬,号称"中国版Model 3",再次把新能源车辆带上了热搜,而众所周知的是新能源汽车中丰田的混动系统技压群雄,有其独到之处,业内甚至有一句话"世界上的混合动力有两种,一种是丰田的,一种是其他公司的",虽然这句话并不准确,但足以看出丰田混合动力在业内的地位。那今天我们就来扒一扒丰田混动那不为人知的一面吧。

丰田的混动系统究竟厉害在哪?有什么缺点?

串联?并联?混联?

有的时候是不是对上面这些概念傻傻的分不清?首先我们就来聊一聊混动的分类吧,上面所说的三种方式是按照混动的结构来分的。

丰田的混动系统究竟厉害在哪?有什么缺点?

串联式混动系统在原有机械传动的基础上,将部分机械结构改为电传动,发动机与发电机串联,车辆工作时由发动机带动电动机转动,实现机械能到电能的转化,能量先转化为电能再由电动机将电能转化为机械能,从而克服地面摩擦,带动轮胎转动,实现车辆的运动。其特点是发动机不直接带动车辆运动,发动机的能量经过电能的过渡进行驱动,不直接与外界载荷关联,从而使发动机能够工作在高效区,达到节能减排的作用,并实现车辆的无极变速和制动能量回收,其缺点是电动系统一旦发生故障,车辆将无法行驶。

丰田的混动系统究竟厉害在哪?有什么缺点?

并联式混动系统的电动部分在原有结构的基础上通过安装转矩耦合器,使其连入原有车辆系统,也可以将其看作一个辅助机构,电动机和发动机都可以独立驱动车辆行驶,并且电动部分可以在大阻力工况下向机械部分提供转矩,在小阻力工况下由机械部分回收能量,目的在于使发动机能够工作在高效区,达到节能减排的作用,也同样可以实现无极变速和制动能量回收,而且其在电动部分发生故障的时候也可以继续工作,其缺点在于对控制系统的要求较高,要求系统能够充分合理分配电动机和发动机的能量分配。

丰田的混动系统究竟厉害在哪?有什么缺点?

混联式混合动力顾名思义就是结合了串联式与并联式混合动力,同时具有两者的优缺点,充分优化发动机与电动系统的匹配,是实现动力性与经济型的最优结构,但其结构更加复杂,成本也更高,控制也更加复杂,目前正成为越来越主流的混动方式。

丰田的混动系统究竟厉害在哪?有什么缺点?

而丰田所采用的就是混联系统,首先说说丰田的THS系统,丰田在普通混动技术的基础上发展出的THS系统,即双电机混联系统,学术点的说法就是采用了功率分流,结合了转速分流和转矩分流,可以任意调节发动机的输出转速转矩;简单理解就是把发动机和两个电动机的动力通过行星齿轮整合在一起,通过调整两台电动机的工作状态使发动机工作在高效区。

丰田的混动系统究竟厉害在哪?有什么缺点?

其次,丰田高效还在于其使用了高效率的阿特金森发动机。什么是阿特金森发动机呢?阿特金森循环与传统发动机的工作循环相比,其最大特点就是做功行程比压缩行程长,也就是我们常说的膨胀比大于压缩比。更长的做功行程可以更有效地利用燃烧后废气残存的高压,所以燃油效率比传统发动机更高一些。

丰田的混动系统究竟厉害在哪?有什么缺点?

以上主要从原理上说明了丰田的厉害之处,毕竟要想打得响,没点核心技术是不行的。

并且丰田混动起步很早,在上个世纪90年代就开始研发,至1997年普锐斯问世,比本田的轻混早十年。

并且丰田的混动还有如下优势:

1.系统可靠性。性能再好,可靠性是前提,所以如何让车辆平稳、可靠地跑起来才是最终目的。上文所说的THS系统功率分配问题,在多少车速下启动发动机,这些系统控制的问题远比想象的更复杂。丰田的THS历经两代产品积累是业内公认最成熟的混动系统,大量用户反馈是非常宝贵的资源。

2.成本至上。众所周知,新能源汽车普遍成本高,价格自然跟着水涨船高,国内企业诸如比亚迪、上汽的PHEV靠的是高额政府补贴,而丰田卡罗拉和雷凌混动版的上市像是向相关部门叫板:没有补贴,一样卖的好。能随心所欲地控制成本自然而然也是丰田混动的厉害之处了。

既然如此,这么优秀的丰田混动有啥缺点吗?其实,丰田混动缺点也是比较明显的,首先是高速时的动力性能不好,因为电动机的功率过低,高速时,电机帮不上忙。其次丰田混动的电池容量偏小,蓄电能力不足,下长坡和长途行驶时大量能量就被白白浪费掉了。


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