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丰田混动系统VS本田混动系统节油效果差异

2018-09-18 01:55:07 作者: 0人读过 | 我要赞

丰田混动系统VS本田混动系统 节油效果差异如何?

丰田无疑是当前混合动力汽车界的霸主,无论从节油效果还是应用范围以及销量上来看,目前都还没有一个厂家具有与其对抗的真正实力。在混动技术领域,丰田的老对手本田是比较突出的后起之秀,二者的混动系统及燃油经济性有何差异?

在进入正题之前,我们先来简单地介绍一下什么是油电混合动力。简单地说就是汽油和电能混合起来作为动力来源,它们一起驱动的汽车就叫做混合动力汽车。按照结构来分的话有三种形式:并联、混联和串联。

并联:以发动机为主要动力,电动机作为辅助动力,大部分情况下电动机都无法独立驱动车辆,代表车型本田飞度HYBRID、本田CR-Z、本田INSIGHT、别克君越eAssist。

混联:发动机和电动机都能够单独驱动车辆,且在电动机驱动下车辆能够行驶较长距离,节油效果突出,结构比较复杂,代表车型丰田普锐斯、凯美瑞尊瑞、雷克萨斯CT200h)等。

串联:发动机的输出只是为了给电动机发电,驱动车辆只由电动机来单独完成,代表车型雪佛兰沃蓝达。

轻混

电动机无法单独驱动车辆,大多使用我们上面提到的并联结构,车辆会配备自动启停和能量回收系统;电动机只是起到辅助作用

中混

电动机只是起到辅助作用,仅仅在特定情况下能够单独驱动汽车,也是并联结构

重混

电动机和发动机都能够单独长距离驱动车辆,结构为混联

混动系统其实还有另外一种分类方法,就是根据发动机和电动机的输出比重来区分,电动机无法单独驱动车辆的叫轻混,大多使用我们上面提到的并联结构,车辆会配备自动启停和能量回收系统;电动机只是起到辅助作用,仅仅在特定情况下能够单独驱动汽车的混动叫中混,也是并联结构;最后一种叫做重混,电动机和发动机都能够单独长距离驱动车辆,结构为混联。

丰田THS-II混动系统

通过上面的介绍之后再来看丰田的这套THS-II混合动力系统就很好理解了,它就是一套混联结构的重混,1997年当时的第一代产品就被应用于第一代普锐斯上,经过十多年的发展,目前已经成为全球使用范围最广、节油效果最佳的混动系统。

构成原件

丰田的THS-II系统包含了一台阿特金森循环汽油发动机、一台水冷发电机(内部称为MG1)、一台永磁交流同步电动机(MG2)、镍氢电池组及动力分配控制单元,具体到普锐斯和凯美瑞尊瑞上,配备的分别为1.8升5ZR-FXE和2.5升4AR-FXE阿特金森循环发动机。

阿特金森循环:

具有高压缩比、长膨胀行程的内燃机工作循环,可将一部分发动机排出的高温高热废气导回燃烧室辅助燃烧,借此来提高发动机的燃油效率。

工作原理

汽油发动机的输出一部分用于给发电机发电,从而给电池组充电,另一部分则直接用于驱动车轮,分配工作是由动力分配控制单元根据不同情况自由分配的,两 台电动机中的MG1主要用于发电,MG2则负责提供动力,不过在必要是两台发动机也可同时驱动车辆,MG1、MG2电动机以及发动机都是连接在一套输出轴 上的,它们之间的动力分配也都是通过动力分配控制单元来完成。

通过凯美瑞尊瑞中控屏幕上显示的车辆动力流示意图,我们能够看到这套混动系统包含纯电动机驱动、发动机单独输出并给电池组充电、发动机和电动机同时输出、能量回收四种工作状态。

1.纯电动机驱动:在车辆起步或低速行驶时,如果电池组的电量能够满足行车需求,此时车辆仅依靠电力驱动,发动机不工作。

2.发动机单独驱动并给电池组充电:当电池组电量过低时,发动机负责提供驱动力,并给电池组充电。

3.发动机和电动机同时输出:当车辆急加速时,发动机和电动机同时为车辆提供驱动力。

4.能量回收:当车辆制动时,车辆将动能尽可能低转化为电能并存储于电池组中。

丰田的这套THS-II油电混合动力系统由于部件较多,所以整车的重量和体积都会有所增加,像混动版的凯美瑞就比汽油版车型重了差不多100公斤,优 点是节油效果非常突出,越是拥堵路况越是能显出它的优势,在车重增加之后的车辆加速能力以及油耗表现都更加出色,丰田这套THS-II混动系统的功力确实 值得佩服。

本田IMA混动系统

本田的IMA并联式混动系统属于典型的中混,相对于丰田的THS-II,它的结构要更加简单,重量也更轻,更小的空间也更利于车辆的车身整体布局。不 过混合的程度却不够”彻底”,发动机只有在刹车和非常低速的巡航时才会停止工作,节油效果自然不如丰田的THS-II。这套系统早在1997年就已经面 世,目前已经发展到了第五代产品,整体设计思路一直变化不大。

构成原件:

i-VTEC汽油发动机、DC无刷电动机、CVT无级变速箱和IPU智能动力控制单元这四部分组成了本田的IMA混动系统,IPU内包含动力单元、辅 助电机和镍氢电池组。不过电池组的容量相对丰田THS-II中的要小很多,没有能够储存大量电能的储存装置,电动机就不可能长距离驱动车辆,发动机肯定要 多”受累”了。

i-VTEC发动机:

本田的i-VTEC汽油发动机具有i-VTEC智能可变气门正时系统、I-DSI智能双火花塞顺序点火系统以及VCM可变气缸管理系统,在行驶中能够根据状况完全关闭一个或者所有气缸以达到节油目的。有了这些技术的帮忙再加上更加偏向节油的调校,这就是IMA系统中的汽油发动机,不过在结构上它与安装在普通版车型上的本田发动机并没有本质区别。

本田目前装载在混动系统中的i-VTEC发动机主要有1.3升和1.5升两种排量,由于电动机的尺寸很小所以和发动机以及变速箱一起布置在了发动机舱内,只有IPU控制单元放置在了车尾,以目前国内市场上的CR-Z为例,电动机最大功率只有10kW、峰值扭矩78Nm,这样的输出数值要想做到单独驱动车辆确实有些为难。

工作原理:

汽油发动机作为绝对的主导动力来源,只有在低速巡航和制动时才停止工作,电动机则只是起到辅助作用,而且实现零排放的纯电动行驶前提是i-VTEC的闭缸技术。具体的工作状态有以下四种。

1.起步加速:发动机运转的同时电动机也辅助输出。2.低速行驶:发动机气缸关闭,电动机单独驱动车辆。3.高速行驶:发动机单独驱动车辆,电动机不工作。4.制动:发动机停止工作

丰田混动系统VS本田混动系统节油效果差异

,电动机将动能转化为电能存储于电池组中。

由于没有配备大容量的电池组以及电动机的输出数值较小,所以在构成上就注定了本田的这套IMA混动系统不可能有像丰田THS-II那样的节油效果,不 过相对于普通的汽油版车型,它的油耗还是能低不少的。相对于丰田的强混,本田IMA的中混算是一种相对折中的办法,同时更轻、更小、更简单的结构也没有给 车辆的布局带来额外的麻烦。

比较之后,哪种更好?

从技术层面上来说,本田的IMA肯定不及丰田的THS-II先进,节油效果上中混更是不及重混那样明显,普及程度和市场表现也已经验证了这一点,但是 本田的IMA也不能就此说成是一无是处,相对于普通版车型,它的节油效果还是相当可观的,而且结构简单的优势不仅更利于车辆的整体布局,成本上也更加亲 民,只不过由于目前本田系列的混动车型还都是以进口形式引入国内,所以在价格上与丰田相比还没有体现出应有的优势。

本田IMA/丰田THS-II混动系统 对比

以目前的技术来说,如果本田能够尽快实现混动车型的国产,给国内消费者一个合理的价格,用更低的购车价格来抵消略逊一筹的燃油经济性的话,消费者在它们之间要作出选择,还真是要费一些脑筋的,毕竟大家最在乎的还是真正能够落在自己身上的实惠。

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