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燃油车没有终点,纯电动也不是唯一,混合动力长久不衰有何秘诀?

汽车相对论 2020-10-20 10:23 发文

在前不久的全球新能源汽车供应链创新大会上,完成定稿并即将推行的国家2.0版《节能与新能源汽车技术路线图》引起业内热议,最核心的变化就是专家组一致认为,鉴于我国国情,多元化的汽车技术和能源种类更为合适,要在发展汽车电动化的同时,重视传统汽车的转型,今后15年中国传统汽车要全面向混合动力车型去转变。

2.0版路线图让大家重新将视野拉回“混动”领域,而近期关于“混动汽车”的话题其实早已很热。比如李想炮轰大众的插电混动不如理想ONE、通用汽车推出动力分流技术的插电混动微蓝,与此同时,本田i-MMD爆出大量质量问题,这不禁让我们思考,究竟混动车应该怎么发展才好?怎样才是稳定高效的混动汽车呢?

一、混动一哥是怎么做的?

混动汽车领域的“执牛耳者”丰田,又是怎样发展的?我们以TNGA架构的第八代凯美瑞双擎为例,来看看混合动力,如何将一个“混”字作为核心的。

丰田的混合动力技术THS,如今已经进入到第四代THS。它的核心构成是以阿特金森循环的自然吸气汽油机加上专利结构双电机和行星齿轮组巧妙融合的E-CVT变速箱构成的“双擎动力”。双擎混动的智能体现在,它可以根据车辆在启动、行驶、加速、减速停车等不同状况,智能地组合、发挥发动机和电动机各自的优势,实现驾驶乐趣与环保性能的兼顾。

单看发动机的参数和E-CVT电机的功率扭矩参数,简单做加法是无法得到THS系统最终系统功率的。因为随车辆的动态行驶过程,车本身对于功率的实时需求以及扭矩的实时响应,是动态变化的,而双擎技术,就是这样一个充分发挥“双擎”中发动机和电动机各自优势,在动态中寻求极致高效近乎完美的解决方案。

在传统燃油车当中,由于内燃机的工作特性,低转速时扭矩不够,高转速时效率低,只有中间的一段转速区间可以发挥效能。而传统的变速箱是给发动机到车轮之间,做降低转速、放大扭矩的单一功能,无论是AT还是MT或DCT都是如此,但广汽丰田双擎E-CVT则是取代了传统变速箱的结构,用电机和行星齿轮代替了传统的齿轮结构。

配以创纪录高燃效的阿特金森循环发动机,E-CVT已经超出了变速箱的定义范畴。E-CVT电动机在发动机效率不高的低转速区间和低车速行驶区间,做动力填补,不仅起步丝滑平顺,而且高效率。

E-CVT是THS的核心构件,而且带有丰田专利的行星齿轮机构。需要提高车速时,E-CVT里的一大一小双电机,利用行星齿轮组的结构特性,通过相互协调转速,E-CVT此时化作一个整体传动装置,将发动机输出的动力,在保障超高机械效率的前提下,实现连续可变速比传递到车轮,形成了持续爆发连绵不绝的顺畅提速。可以说,凯美瑞的E-CVT远比传统CVT变速箱更平顺有力,由于电机和行星齿轮结构的相对简单,E-CVT还具备极高的可靠性和耐久性。

在车辆不需要发动机提供很高动力的时候,发动机的一部分动力会被E-CVT的电机用来回收发电并存储到电池当中。而且车辆减速及制动过程中减少的动能,也会被系统转换成为电能储存到电池,也就是能量回收。其他品牌的混动技术往往需要外挂电机来回收能量,而也是广汽丰田双擎E-CVT变速箱自身就可以回收能量,相比其他混合动力技术在体积方面更紧凑。

THS的内部结构设计,不仅充满了治愈强迫症的机械美学,又实现了动力的无缝平滑衔接,20多年发展历久弥新,我们不得不慨叹丰田双擎设计思路的前瞻性。

二、混动,增强性能还是提升燃油效率?鱼与熊掌如何兼得?

汽车是一个复杂的系统工程,尤其是经历了百余年发展之后,汽车结构形态早已固化。无论是动力系统还是底盘悬架,每个组件不是孤立存在的,都是要服务与车型定位,调校出特有的差异化特性。每做一些局部调整升级,牵一发而发动全身来形容再贴切不过。

在混动发展上,汽车界也有着不同的演绎,有的厂商用电机来增加动力性能,有的厂商用电机做混合四驱,而在凯美瑞双擎混动上,我们看到了先高效,再运动的兼得。曾经的第七代凯美瑞双擎,是混动中级车当中油耗最低的代表作。而到了TNGA时代,第八代凯美瑞双擎混动在更低油耗的前提下,也更注重运动性能的表现。

真的兼得了?这不科学吧?

可能即便是“双擎”老用户或者忠实粉丝,都并不了解其中的奥秘,这一切要归功于第四代THS 在E-CVT中的微小调整,MG1和MG2双电机的布置形式做出了新的调整。平衡轴结构的出现不仅能够让E-CVT变速箱整体横向尺寸缩小,更能够充分释放MG1和MG2双电机的潜力,顺带还解决了以往布局MG2无法做得更大的物理限制。

总之从E-CVT的迭代更新以及TNGA架构带来全面的车身悬架运动化提升,第八代凯美瑞双擎混动在运动性能上也取得了脱胎换骨的进化,也从另一个方向告诉我们,双擎技术不仅能够带来极致高燃效,更能够带来属于电气化时代特有的畅快愉悦驾驶特性。

三、第四代THS是如何做到独具一格的驾驶体验的?

最近,广汽丰田在上海天马山赛车场搞《双擎杯》“耐力赛”,用全系双擎混动来跑赛道,而实际成绩,也让在场的人有些惊讶。不仅仅是全力跑赛道,油耗也基本保持在7升/100公里的范围,如果以省油的方式去跑,双擎混动竟然还能做出低至2.9升/100公里的成绩。

混动跑赛道,一方面是比拼高效下的“耐力”,一方面也宣示着TNGA平台下的双擎混动,驾驶体验是经得起赛道的考验的。在键盘车神眼中,双擎的2.5阿特金森发动机参数与E-CVT电机参数相加,发现参数总数与官方数据对不上,想当然联想到驾驶感动力性能不足。实际情况却是,账面数据并不代表实际体验,能够系统化输出才是双擎的特色,双擎的动力输出特性却让所有人感到出乎意料的好,这就是2.5发动机与E-CVT系统化的一个体现。

TNGA时代的双擎,之所以能够有非常大的变化,既取决于TNGA架构本身的一些细节升级,也取决于第四代THS双擎混动的技术进步。阿特金森发动机的技术特性决定了其高燃效的特性,E-CVT的结构决定了其体积紧凑、可靠性高、传动高效平顺的特性,电机与阿特金森发动机通过动力分流结构,优势互补,时刻工作在高效工况。

德系混合动力往往采用的是P0+P2或P0+P4架构,动力参数账面数据非常好看。但“满电龙,亏电虫”的软肋让其无法提供稳定的混动驾驶体验。而凯美瑞双擎的特色在于,无论电池电量高低,双擎均能输出稳定如一的驾驶体验。

四、总结:谁是更优的混合动力选择?

从THS系统的进化历程来看,经历了THS I到THS II,并且THS II也在不断迭代升级,保持着技术的领先优势,是更高级的混动技术。而在大多数消费者担心混动车或者电动车电池的问题上,广汽丰田行业内独家首创的电池无忧政策,也是一颗定心丸。

在某汽车网站上,广汽丰田凯美瑞双擎的口碑接近满分,为了探究秘诀,笔者也对身边一些凯美瑞双擎的车友访谈,大家选择双擎混动的理由都非常充分,除了在安全、配置、油耗等等各个方面都十分优秀均衡外,凯美瑞双擎的电池组享受终生质保,毫无后顾之忧,而且也不用单独保养E-CVT变速箱、电动机等电驱系统元件,在维修保养方面和普通汽车完全相同。

那么问题来了,同是丰田双擎,一汽丰田有亚洲龙,广汽丰田有凯美瑞,这该怎么选?从技术层面看,亚洲龙和凯美瑞双擎都是丰田双擎的代表作,技术上不分伯仲。而从产品力及其他层面来看,广汽丰田早在2010年就率先导入丰田混合动力技术并实现了量产,具有更高价值感的凯美瑞显然更符合中国消费者对于中级轿车宜商宜家、能文能武的选择,很多买家都给予了极高的评价:外观大气漂亮、安全性配置高,混动好开省油。无数车主的口碑积累铸就的 “凯美瑞”金字招牌和“丰田全球最先进工厂”广汽丰田南沙工厂,也足以证明一切。

在汽车全面进入电气化时代,电车跟油车的界限越来越模糊,如何才是对消费者来讲更优的选择?在笔者看来,买混动车,广汽丰田是更明智的选择。

——The  End——

汽车相对论(AutoRelativity)

由前电动邦主编兼内容总监、前车云副主编,媒体人王云龙主理。

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