|
今天我们不谈对错好坏，只聊特点。节能减排的方向是大家一致认可的，可方法却是八仙过海，各显其能。之前，日本人是搞混动，代表有丰田的THS，本田的IMMD，还有日产的e note。欧洲是搞柴油和phev，现在柴油基本上被白左自己作死了。欧系各家的phev看了半天也没有什么出彩的地方，沃尔沃在用DCT搞混动。宝马家i3，我开了几天，我觉得这完全就是宝马的试验品，用来调查用户对于新的驱动方式，新的踏板操作接受程度的。也听说有柴油phev的，具体什么情况也没有打听，我个人觉得，本身柴油机就贵，电池也贵，把这俩放一起就为了省点油钱，做个phev这个思路还挺。。怎么讲，挺不好理解的。 在上面这些混动车里，丰田prius和通用velite 5是一个思路，日产e-note、本田混动雅阁、宝马i3算一个思路。丰田和通用，用行星轮太阳轮结构实现无极变速，让发动机工作在一条线工况上。本田日产宝马则用了更简单的结构，一个发电机取代变速机构，直接用发电机控制负载，也是让发动机工作在一条经济的线上。而这些混动车型比传统车省油的秘诀就是这条工况线，发动机只在这条高效线上运行，如下图所示：  2代雅阁混动发动机工况线 如果按结构来归类一下的，我想应该是下面这样的。可以看出，各家对实现共同的目的所采用的技术路线。  混动技术路线 丰田和通用这种混动，已经有太多介绍，我就不多说了。如果去除直连，只聊串联混动的特点，这里又可以分出两类。日产e –note、雅阁混动（无直连时）为一类，这类车的特点是电池很小，纯电续航非常短，日常行车需要发动机经常介入，动力性能主要取决于发动机。例如i3，这类车的特点是电池很大，纯电续航较长，当电量下降到一定程度，发动机介入，动力性能主要取决于电池。我用一张非常简单的图就能让大家看明白这两种技术路线的区别。 串联式传动系统可以看作是用电池当作能量的缓冲，水盆里的水来自于发动机，电机代表会流出多少水。 1. “大发动机小电池的系统”例如无直连时的雅阁以及e-note，特点是发动机较大，日常行车发动机会经常工作，发动机输出功率跟随电机需求动力走，水盆里的水能一直保持在一较大范围的波动状态但不会把水流光，因此怎么开，动力都不会有下降。 2. “小发动机大电池系统”如i3，特点是发动机输出功率远小于电机输出功率，所以它采用了较大的电池，续航主要靠电池，当水盆里的水少于某一值的时候（电量小于一定值以后），发动机才会启动来维持电量，但这时由于发动机功率较小，最大能流入水盆的量，小于流出水盆到电机的量，所以如果全油门开，水盆里的水会耗干，所以当发动机启动后，驱动功率就会被限制，尽量减缓电量的下降，但如果不开eco+模式（开eco+模式最高车速会被限制在90公里，并且会限制空调功率），全油门跑（或者长时间爬坡上山），电量还是会持续下降，动力性能下降，一直到电量1%，这是i3被吐槽最多的地方。   串联混动的两种技术路线 很多人对串联式驱动系统有个误区，大家以为是发动机带动发电机，给电池充电，电池再放电给电机驱动车辆，对电池充放电过程有能量损失，其实发电机发出来的电会直接给到电机，不会有充放电的过程。就算是增程式，也会是增程器尽可能的去跟上驱动功率，跟不上的部分，在匀速时或者收油时多发电补回来，从而维持电量的平衡。所以选择合适的增程器可以基本覆盖一般人的日常使用工况。最近风头正热的车和家增程式ONE就是这种设计思路。如果能有充电条件，在城市开大部分用电，油耗几乎不用考虑。如果没有充电条件，直接用增程模式，城市油耗也很不错，我个人认为应该和同体量的RX450H差不多甚至更低。缺点么，受发电机效率限制，高转速效率下降，以及整车迎风面太大的原因，高速的油耗会较高。但是发布会上说这车设计理念就是90%的城市工况，10%的高速工况，这样一想，这样的配置倒也可以理解。根据一些数据，未来es8和ONE这种体型的SUV，匀速速100公里每小时的时候轮端驱动功率大约在40～45kw这个范围，ONE选择一个60kw的增程器，是可以不用限制空调功率就能满足我国交通法规规定范围内的高速巡航的。 介绍完了这些，再科普一下为什么纯燃油车低速市区工况费油。下图是我从一个传统增压发动机，手动档车的NEDC排放巡航中摘出来的发动机工况分布图，大家可以看到，在NEDC排放工况中，只用到了发动机很小的一部分，而且大部分点分布在了效率很低的左下方（绿圈处），所以虽然手动变速器效率很高，但是由于发动机总是工作在低效率区，油耗也不会低，尤其是大城市的堵车工况的话，发动机几乎完全无效率可言。  如果这台发动机被用在混动的车上，那么工况大概率会定成上图中黑色的那条线。低速用电机驱动，车速稍高一点，要么用丰田的ths方式要么用混动雅阁的immd方式，都能最充分的利用发动机的高效区。 纯内燃机的车缺点是高效区域较少，低速扭矩小，刹车时无法回收能量，优点是能提供持久的功率并且能随时补充能量。纯电动车的缺点是无法提供持久的功率补充能量太慢，优点是高效区域大，低速扭矩大，刹车时可以回收能量。所以，内燃机和电动机不是对立的冤家，而是天然的一对，二者结合的混合动力车，能规避各自的缺点，可以做出又省油，续航里程又长的车，相对于传统车日常使用完全感觉不到任何区别，不会给车主带来额外的麻烦。 在我国严苛的国六b排放法规和日益严苛的油耗限制下，单纯的内燃机已经无法达到这些要求了，但是将内燃机和电动机组合起来的混合动力车将成为汽车市场的主流。如果能带点个人倾向性的话，我更喜欢日产e-note和本田immd这种结构的混动系统，不需要有特别大的电池成本就会低一些，如果电池坏了需要更换电池也不会有太大负担，动力性能取决于发动机，油耗也很低，没有复杂的变速器，发动机，发电机，电驱桥，便于布置。据说本田凌派的混动版会采用取消直连的immd系统，这也能说明本田的技术理念。日本人是务实的，他们的做法是真正的节省能源，他们很厉害，能把混动技术的成本降下来，让普通民众也能用得起混动车。只是在这个混动技术百花齐放的时刻，我有点担忧，我们国内连一款像样的热效率高的混动发动机都找不出来。
|
|
|
