編輯/N.E.S 張凱
通用、現(xiàn)代混動技術具備哪些優(yōu)勢?
編輯/N.E.S 張凱
縱觀國內混動汽車市場,已經不再是日系產品一家獨大的局面,因為你在看到雷克薩斯、豐田、本田在國內布局新能源市場的同時,還會發(fā)現(xiàn)一些來自歐洲、亞洲的傳統(tǒng)汽車廠商也開始涉足這一領域,他們的產品就包括通用旗下的君越/邁銳寶混動,以及起亞K5/第九代索納塔混動等。
在上期的技術解析頻道介紹了豐田和本田混動技術后,或許大家對以豐田、本田為代表的日系混動有了更全面的了解,而以君越30H為代表的通用混動,以及以第九代索納塔Plug-in Hybrid為代表的韓系混動,又有哪些技術優(yōu)勢?
君越混動以及邁銳寶XL混動采用了相同的混動技術,均搭載1.8L SIDI直噴發(fā)動機和雙電機以及1.5kWh的三元鋰電池組。其變速箱均集成了兩個電動機、逆變器等,最重要的是采用了兩個行星齒輪組,用兩個離合器(一個固定、一個運行)調整混動力工作模式。眾所周知的是,豐田只采用了一個行星齒輪組,弊端是發(fā)動機和電動機無法保證同時在最佳工況時工作,而全新VOLTEC采用兩個行星齒輪,就可以達到這種效果。
簡單來講,搭載了雙電機與雙行星齒輪的電驅系統(tǒng),分為純電動驅動模式和發(fā)動機+電機混合驅動的工作模式。其中,純電動驅動模式主要應用于低速和中低負荷的行車狀態(tài)上,如日常起步以及倒車這樣的用車場景。
在車輛處于中低負荷區(qū)間時,電驅系統(tǒng)可以獨立驅動車輛,此時發(fā)動機并不介入工作,起步由一號電機驅動,然后由兩個電動機驅動車輛加速。這是因為一臺電機功率有限,無法達到更好的加速效果,類似手動1擋切2擋的過程。若是處于減速狀態(tài)時,車輪拖動二號電機反向為電池進行充電,達到能量回收的目的。
當起步之后車輛進入勻速行駛狀態(tài),這套電驅系統(tǒng)會進入固定齒比的混和動力驅動模式。當電池電量不足,發(fā)動機開始工作,發(fā)動機在直接驅動車輛的同時帶動一號電機發(fā)電。這部分電主要對電池充電以及驅動二號電機運轉。當需求較大時,一號電機產生的電會全部輸送給二號電機,此時二號電機和發(fā)動機共同驅動車輛前進。當需求不大時,部分充電部分驅動,需要回收動力時,同樣由二號電機進行能量回收。
隨著車速的增加,當車輛需要更多動力加速時,第三種模式便被激活了。這個模式是發(fā)動機通過一號行星齒輪直接驅動車輪,而其中二號電機則通過二號行星齒輪進行能量回收,給電池充電或者為車輛直接提供動力。需要回收動力時,則同樣通過二號電機進行能量回收。在日常行車過程中,控制系統(tǒng)會根據(jù)需要在固定齒比模式和復合模式之間快速切換,根據(jù)實際工況選擇合適的驅動模式。
系統(tǒng)集成度方面,通用的這套電驅系統(tǒng)集成化程度很高,電機、電機控制器、離合器、離合器控制器等元件都集成在了一起,不僅體積更小,而且對元器件尤其是電機控制器的保護更好。整套系統(tǒng)的體積與傳統(tǒng)的6AT變速箱相差無幾,更利于在通用旗下各平臺車型上進行布局。綜合來看,這款電驅系統(tǒng)具有變速范圍寬、驅動模式適應速度區(qū)間廣的優(yōu)點,再加上高度集成且體積小的優(yōu)點,能夠適用于多平臺廣泛推廣。
索納塔九混動版與索納塔九插電混動版采用相似的硬件結構,只是在電機功率、電池容量和插電系統(tǒng)等方面有所不同。索納塔九混動版采用了一臺2.0L自然吸氣發(fā)動機,這臺發(fā)動機的特點是能夠實現(xiàn)阿特金森循環(huán)技術,另外還搭載一臺容量為1.62kWh的電池組來驅動電動機。對于這種不能插電的混合動力車型來說,它的純電續(xù)航里程一般都不會太長,因為其電池的設計并不是容量越大越好,因為電池電量完全來源于發(fā)動機和制動能量回收,如果容量過大,在正常用車情況下很難將電池組完全充滿,所以沒有充滿的部分不僅沒發(fā)揮作用,而且還會增加車重,影響燃油經濟性。其實,工程師更加關注的是長期使用時電池的耐久性和可靠性。
起步及低速階段,索納塔九混動版完全由電動機來提供動力;在急加速和上坡等需要強勁扭矩的時候,發(fā)動機和電動機會共同協(xié)作驅動車輛;較高車速巡航時,電動機和發(fā)動機會交替工作,當電池組電量足夠的話,電動機會優(yōu)先作為動力源;而當電量不足時,發(fā)動機則會邊提供動力邊為電池組充電。另外,減速、制動時電動機則會回收一部分制動能量。
與豐田、本田最新的混合動力技術相比,現(xiàn)代索納塔九的混動技術思路更加簡單,并且由于它將電動機直接通過離合器介入到動力輸出中,決定了其混動控制邏輯較豐田、本田更加簡單?,F(xiàn)代的這套系統(tǒng)不能說技術含量是最高的,但是可靠性方面,現(xiàn)代并不一定比前者差。