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一样开却只要一半的油耗,看懂这个你已经比80%的人更懂车了!

 沧海一粟_1980 2016-12-23


A

BOUT FUTURE




每个时代的主题都不一样,我们热爱的汽车领域也不例外。曾经所有汽车厂商都以造出大排量多气缸的发动机为傲。特别是一线的品牌,就算是赔本赚吆喝,也憋一个W12或者V12啥的,毕竟是个皇冠卖家,不能怂,皇冠会掉。而随着环境的恶化,能源的枯竭,政策的改变等一系列连锁反应,如今的汽车行业来了一个180度的大反转,以低能耗环保为荣,连6缸发动机都“沦为”情怀。而相对的,高新的新能源技术永远都掌握在少数人手中,今天正经要和大家聊的就是现行最完善的新能源技术之一,通用旗下的HEV全混动系统。



大家先别紧张,听起来是有点复杂,但我们可以由浅至深慢慢解读。首先理清概念,所谓的HEV就是Hybrid Electric Vehicle的缩写,即混合动力汽车。


你们要记住的关键点就只有一个,HEV是不用充电的,和传统燃油车型完全一样,加油,开车,再加油...就是这么简单,不同的就是在于混合动力车型可以用同样的燃油走更远的路,也就是续航里程更长。这也是目前我最推荐的一种新能源车型,无条件的达到更长的续航里程。


有了基础概念垫底,我们可以开始进阶的内容了。通用这套混动系统,也就是别克君越30H搭载的这一套,是由一台1.8L自然吸气发动机、两组永磁同步电机、双排行星齿轮和两个离合器构成。最大综合输出功率182Ps(134kW)最大综合输出扭矩380N·m。

堆完数据之后大家是不是觉得有点熟悉,对的,这套系统与丰田的混动系统的原理是一样的,不同的在于君越30H上面这套动力总成更完善,更先进。


关键在两套行星齿轮组

通用这套传动系统的核心是由两组行星齿轮组和两个离合器组成的,行星齿轮组的运作原理大家可以百度了解一下,这里就不展开了,这里面的关键在于通过离合锁死行星齿轮中的太阳轮、行星架或外齿圈,从而改变动力输出的组合与路径,懂行的已经明白了,这就是自动变速箱的原理。


因此我们可以简单的理解为,如果丰田采用的单行星齿轮组就如一个挡位,那么通用这套方案通过两套行星齿轮实现了三个挡位的传动效果。众所周知,挡位越多,传动效率相对也会更高。

三种工作模式

发动机连接一号行星齿轮组的外齿圈,电机A连接一号行星齿轮组的太阳轮,电机B则连接二号行星齿轮组的太阳轮,这样就构成了这套系统的基本结构,接下来就来看看是如何实现三个传动模式的。


第一种模式是低负荷情况下,离合器不工作,由电机B独立驱动车辆,减速或滑行时也由电机B负责回收动能。


第二种模式是固定齿比模式,在车辆匀速行驶的时候,两套离合器同时锁止,形成一种新的动力输出路径,电机A不工作,发动机介入,在最经济的工作区间内固定的给车轮输出动力,当需要急加速时电机B会辅助加速,当减速和滑行时,也由电机B负责能力回收。

第三种模式则是复合模式,这种模式是在车辆需要更大动力时启用,一个号离合锁死,发动机与两台电机共同驱动车轮,而电机B同步为电机充电和进行动能回收,保证电机的工作。

后两个模式就是与单行星齿轮组的差距所在,而这个两个模式可以更好的保证发动机始终处于最佳工作区间,从而提高燃效和降低能耗。


话说回来,丰田的混动专利2017年就到期了,那以后是不是所有厂商都可以这么做。显然事情没有那么简单,和自动变速箱同理,国产也可以做出8AT,实际效则往往不尽人意,大部分厂商在变速箱这块还是依靠供应商,除了硬件,这其中的关键在于标定和调校。


我们的汽车在行驶过程中要面临各种各样的工况,控制系统需要根据需要判断用什么挡位行驶,何时升降挡。而这套混动系统,在行驶过程中需要在固定齿比模式和复合模式之间快速切换,根据实际工况选择合适的驱动模式。


而相比一套行星齿轮组的结构,双行星齿轮的变化更多,需要更强大的控制系统,更快的计算速度,假设原来是每秒计算10次,现在不是简单的×2,计算的次数要达到10的平方甚至更多。当然这只是一种比喻,再说下去又要暴露我体育老师教的数学了...


谈到技术,最近几年马自达一直很红,创驰蓝天可谓是尽人皆知,但很少人知道究竟是个什么技术,其实创驰蓝天不是特指一个技术,而是一整套的优化方案,包括动力总成和底盘,其中有进排气系统和变速箱等等细节的调校方案。诚然,现在动力系统的技术的原理基本都是一样,一线厂商的发动机基本不存在代差,都只是不断的在优化细节。而通用这套混合动力技术也是如此。


结构优化

小体积、轻量化是汽车工业永恒主题,需要更复杂控制单元的混动系统更是如此,别克30H上这套系统重量仅为125kg,可以和传统变速箱实现模块化替换。



以往独立安置的TPIM电控模块此次也集成在箱体中,电池直流电转换为电机使用交流电的工作得以在箱体内完成,直接避免在发动机舱布置内高压电线,大幅度提高耐久性能和安全性能。


电机采用条形绕组构造,使用长方形的绕线结构来取代传统的圆形绕线结构,具有更好的散热与静音性能。


材质优化

电机内置式钕铁硼永磁材料确保了电机运行的高效,在高扭矩下仍然能够保持平顺的动力输出。


电机的转子的稀土使用量相比上一代电机降最高低了40%,稀土材料主要用于对高温退磁敏感的边界部分。要知道稀土作为稀缺资源,用更少的稀土达到同样的效果,除了控制成本以外,无疑也是一种对资源的保护。


采用了锂离子电池组,有着容量更大,电流量更大,更环保等优势。



枯燥的技术讲了这么多,主要是为了让大家对混动车型更有信心,另一方面也可以供“进阶”的汽车爱好者们参考。那么话说回来,对消费者有什么实际意义


实际意义

就市场定位而言,君越30H大概处于一个“轻奢”的位置,定位略高于凯美瑞混动、雅阁混动等辈。而对于君越家族本身,原有的6AT虽然没有什么毛病,但性能在同级也确实算不上亮眼,而这套混动系统不仅没有过多的影响空间,还带来更低的油耗和更好的驾驶体验,关键在于与汽油版相差无几的定价,因此这也是我最推荐购买的君越车型。



其实别克也好,丰田也罢,都吃了政策的亏,全混车型在国内除了少数城市之外,都没能享受政策补贴。但在能源角度,现阶段电能还算不上是环保能源,特别是中国,火电占全国发电量的比重超过70%,北京人民长期霾里来雾里去真的不容易。


而相对成熟的石油能源,现行的内燃机的燃烧效率不到40%,还有很多的能量被浪费,完全还有优化的空间,另一个角度去看混动其实就是提高了燃烧效率。而这种强混动系统就是一种提高能源利用效率的方案,相比插电式的新能源技术,无附加条件的实现更长的续航里程,对消费者也是有最直观的实际意义,所以这类全混动技术也是我目前最为推荐的新能源技术。


根据“别克蓝”新能源战略,在未来几年将陆续会推出EREV插电式增程混合动力车,PHEV插电式混合动力车,EV纯电动车等新能源车型。由此也可看出,虽然在国内才刚刚崭露头角,但作为全球一线厂商通用有着非常充足的技术储备,在燃料电池,增程式混动等领域都有着不俗的成绩,对未来的出行方式有着自己的理解与探索。


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