各种混动技术实际使用下来差别大吗?买混动车应该看重什么?
提到混动,懂行的人都会提到“两田一产”,主要是因为国内其他厂家的混动技术,其身上或多或少都会有两田一产的影子。为了方便大家理解我做了如下的图片:
丰田的混动大家都叫他为功率分流式、本田属于串并联式、日产是串联式。先说老大哥,丰田。早在1997年,丰田就推出全球首款量产混合动力车型“PRIUS 普锐斯”。本田的技术其次,日产发布的最晚。到目前为止,丰田只有一套THS混动系统;本田有4套混动系统,IMA、i-DCD、i-MMD、SH-AWD;日产有两套混动系统,e-POWER、Hybrid。
其实,这里面还有个小故事,就是当初丰田研发混动的过程中,技术围猎,注册了大量的专利,多到令人发指的程度,以至于后入局玩家根本没有插手的余地。后来,本田搞出了i-MMD,日产搞出了e-POWER,也是多年研究后的无奈之举。所以,行业中一直流传着这样的说法:世界上只有两种混动,一种是丰田,一种是其他。
E:360MoveDataUsersAdministratorDocumentsWeChat Fileswxid_p0t9e5dnbfcc21FileStorageTemp�05ecf2099edef7f7561648c9caeed2.png说到丰田的混动系统,不得不提的就是“行星齿轮”。至今我还在感慨,当初的设计师是一群怎样的存在,才能设计出这样神奇的产品。其构造就是发动机、发电机、电机三者通过一个行星排耦合在一起,发电机与太阳轮连接,发动机与行星架连接,电机与外齿圈连接并通过主减速器与轮端连接。就这样巧妙的将最难的动力分配问题给解决了,四两拨千斤,有没有。
我的评价,简单!没错,就是简单。大家不要以为系统越复杂越好,实际使用下来,复杂的系统故障率高,简单有效的系统才有高可靠性和稳定性。这对于汽车来讲更显珍贵!试想,谁不愿买一台皮实耐用的车辆呢!
丰田简单的设计,带来另外一个好处就是延展性极强。前文也提到了,丰田只有一套混动系统THS。小到1.5L的混动货车,大到3.5L的混动雷克萨斯,都是基于这套行星齿轮的结构实现的。甚至有人开玩笑说,火车THS也敢上,可见可靠性之强。而与之对比的是,本田用四套系统,日产用两套系统,来应对所有混动车型。就是其延展性问题,不得已而为之。能用好用,谁还会花大力气,搞那么多啊。
这里我想提及的就是本田的i-MMD(强电智混)技术。我们可以把它理解为串并联模式,在低速的情况下可以实现串联电机驱动,高速的情况下实现并联,发动机驱动。其主要是通过一组离合器来实现的。他最大的特点就在于名字:强电!也就是更趋向于使用电机驱动,会配备几乎和纯EV车辆一样大功率电机。但又要获得在高速形势下发动机直驱的能力,整套系统就会做得非常复杂。如下图所示,其行驶过程中在纯电模式、混动模式、纯发动机模式下切换起来非常频繁,对系统的可靠性要求就会非常高!
https://pica.zhimg.com/v2-ad6e54f75d4407a4e0b2490e824b9c20_r.jpg在我看来丰田的混动更在乎发动机的状态,其他电机、电池都是为发动机服务的!而另外两家,更多的采用电机驱动。这也就体现了丰田的另外一个优势,它会给你一台这个星球上热效率最高的,热效率甜区又宽又大的发动机,这才是高效节油的本质!比如丰田的Dynamic Force Engine 2.5L发动机,采用歧管+缸内混合喷射技术,阿特金森和米勒可变双循环,高效率区间平滑,热效率能在很大转速范围内达到41%。
如上图所示:在发动机P-V曲线图中包含面积越大则发动机效率越高。蓝色是传统汽油奥拓循环,其面积相对较小。黑色是传统柴油发动机循环,天生可以包含更大的面积,比汽油机拥有更高的效率。红色混合动力曲线显然更加宽大,不仅补足汽油发动机的左侧能效区间不足,甚至通过灵活的阿特金森循环模式切换,在右侧多出一个三角形的面积,拥有了超越柴油发动机的热效率。
E:360MoveDataUsersAdministratorDocumentsWeChat Fileswxid_p0t9e5dnbfcc21FileStorageTempf836c241452dc44bece4b5a1ad1dcd2.png比如,丰田皇冠双擎采用了这些技术,实现了良好的燃油经济性,四驱版低至5.97L(两驱版低至5.82L)的百公里油耗,整体可爆发出236牛米的峰值扭矩,配合前后轴共三个动力源,可使系统综合功率达到181千瓦,整套混动系统的动力表现还是很不错的。
日产的e-POWER采用的是串联技术,也十分考验发动机的热效率。前两年,日产汽车宣布其正在开发的下一代e-POWER系统的热效率达到了50%,主要是通过高压缩比和废气再燃烧,降低摩擦等技术实现。但是这项技术大概要到2030年才可以上车,现如今的技术水平和丰田也大体相当。但是日产的串联模式下,即便发动机热效率再高,也无法直接驱动车辆,不可避免的是,在跑高速的情况下,由于高速区间的电机效率下降,整体能量利用率并不优秀。
另外,由于电池的存在,三家混动技术都可以很方便的获得四驱能力。丰田的混动以发动机为主,但它通过后置一台大功率电机,可单独驱动后桥,使得整车获得电子全时四驱的能力。
https://img5.autotimes.com.cn/news/2023/06/0626_102416387216.jpg丰田叫他E-Four电子全时四驱系统。其精髓是由发动机保证前轴动力,电动机保证后轴动力,动力分配单元会根据整车的综合状态来分配动力。能够在起步时以电动四驱方式行驶,一定速度之后切换为前驱,而在特殊路况下又自动切换为四驱形态,刹车情况下再次切换为前驱,通过前电机进行能量回收。
可以看到,丰田的混动电机不仅仅是为了解决发动机动力不足的问题,更是把电机也视为一种独立驱动源,这也是丰田的混合动力系统被称为“双擎”的原因。另外两家更是以电驱为主的混合动力,其四驱实现路径是一样很简单(哪里需要就在哪里放电机)。
https://img-user.chemm.com/img/202112/1638945044000657.jpeg?x-oss-process=image/quality,q_90可是,不同于其他品牌,丰田现如今依旧在坚持采用更安全的镍氢电池组,这也是很大程度上避免了锂电安全问题,这也是很多消费者看重的原因之一。
总之,我觉得丰田的混动更倾向于使用发动机驱动,电机、电池打辅助,由于行星齿轮的巧妙设计,整套系统非常简单,故障率低,通过电机的弥补,低速驾驶感受会很好;日产的混动更倾向于纯电,同样会配备高燃烧效率的发动机,但纯电驱动,高速情况下整体效率并不高;本田的i-MMD在日产方案上做了弥补,通过离合器的设置,高速可发动机直接驱动,但整套系统太复杂,故障率稍高。
就销量来看,丰田混动全球销售超过2500万,中国超过270万,稳坐混动销量的头把交椅。本田全球约400万,日产更少一些。群众的眼睛是雪亮的,买混动车,跟着大家买总不会错。都说丰田车主都不怎么会修车,毕竟一台车要开10来年,在解决动力性和燃油经济性问题的同时,更稳定可靠的车辆更重要!
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