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“混”战!合资中级车混动技术盘点

| 2020-10-09

曾几何时,国内中级车市场还是帕萨特、凯美瑞和雅阁三足鼎立的时代,一身黑衣配一副严肃的面孔让我们相信这就是一辆中级车该有的样子。时至今日,我们在接受越来越多新面孔的同时,环境恶化以及能源枯竭等问题也让那些既符合消费者传统用车习惯又可以节能减排的混动中级车受到了越来越多的青睐。这不,在混动界的老大——丰田率先在国内市场推出凯美瑞混动版之后,本田、通用、现代等跨国车企都加快了国产混动中级车的投放速度。一时间,混动界风起云涌,各家纷纷亮剑,欲知哪家“武艺”更强?读完本文您心中自有答案。

江湖中有传言——世界上只有两种混动系统,一种是丰田的,一种是其它的。诚然,作为混动车型的领军人物,丰田不管是在研发历史上还是技术上都取得了很长一段时间的统治地位,但是随着混动技术被越来越多的车企所重视并加以改进之后,丰田还能继续领先吗?这次盘点咱们就从丰田的THS-II混动系统开始说起吧。

膨胀比大于压缩比是阿特金森发动机最大的特点。更长的膨胀行程意味着更有效的利用燃烧后废气存有的高压,有效提高了燃油效率,再搭配电机实现混合动力,从此高油耗是路人!

上图为丰田ECVT的动力分配单元示意图,不过要想完全解释清楚它的换挡机制非常复杂。简单来说,它的关键就是行星齿轮,行星齿轮有齿圈、行星轮、太阳轮三个基本机构,并分别对应两个电机和发动机,通过行星齿轮分配动力走向,对各种模式的动力进行分配,这个过程基本就是ECVT的工作原理。而由于没有复杂的齿轮轴、液力变矩器等动力耦合部件,因此ECVT的建构简单、效率奇高。

但行星齿轮也不是万能的,即便它有多种模式的动力走向分配,但在高速巡航时却无法让发动机直接驱动车轮,这也就造成了跑高速时的效率比不上市区路况的效率(并不是说高速油耗比市区油耗高),好多车主所说的“丰田混动车市区比高速省油”这一观点也就好理解了。

小结:THS-II混动系统并不追求极致的经济性,而是通过发动机和电动机时刻调整动力输出“姿势”,配合绵密顺畅的ECVT变速箱,力求让消费者拥有最舒适平顺的驾乘体验。尽管时隔多年,但丰田的这套系统依旧有着标杆级的实力。

合资中级车混动技术盘点 本田表示不服!

相比近20年来一直顺风顺水的丰田THS-II混动系统来说,本田混动系统的“童年”可一点也不欢乐。比历史?本田第一款混动车型Insight比普锐斯晚了两年(1999年上市),只有当弟弟的份儿;比技术?丰田这厮一下生就搞出了行星齿轮这个精妙无比的关键性部件并直接申请了专利保护,“技术宅”本田输在了起跑线上,在构型上又难以另辟蹊径,所以一直以来声势与销量上都相差很远,结果就是本田的混合动力系统一直被历史的车轮无情碾压…

i-DCD(Intelligent Dual Clutch Drive,智能双离合驱动)系统使用一个电动机,主要用在飞度、思域等紧凑型车型上;i-MMD(Intelligent Multi Mode Drive,智能化多模式驱动)系统使用两个电机,主要用在雅阁等中型车上;Sports Hybrid SH-AWD使用三个电机,主要用在讴歌RLX等大型车型上。

和丰田一样,雅阁混动版同样有一台给力的发动机——这台2.0L自然吸气发动机除了同样搭载阿特金森循环技术之外,还加入了本田的i-VTEC技术。

不过发动机的区别只是毛毛雨,既然本田有信心挑战丰田的老大位置,必然是有些“真玩意儿”的,下面咱们就从i-MMD系统的三种运作模式说起。

如上图所示,i-MMD这套系统同样由发动机和两个电机组成。但与丰田依赖行星齿轮实现动力的分配不同,i-MMD中发动机和电机通过普通齿轮即能实现。这套系统能够实现三种工作模式的切换,关键是图中的离合器(clutch)。


也就说车辆即使以混动模式行驶,发动机也只是通过运转来为发电机充电,而不是直接参与驱动车辆。此时驱动电机通过发动机的供电,再加上锂离子电池存储的电能,可以瞬间为车辆提供最大动力,实现最优的加速性。

看到这里可能很多读者就明白了,其实i-MMD的真正的驱动模式只有两种——电动和发动机驱动,虽然大多数时间发动机也运转,但也只是给电动机提供电力而已,并不提供直接提供动力让车轮旋转。所以大多数的情况下,i-MMD始终是电动机驱动,因此它的平顺性、响应速度都十分理想。但依赖电力驱动也会带来问题——电动机需要较大的功率,电池也需要足够的容量和输出功率。

小结:本田在混动技术方面被丰田压制许久之后终于放出了大招,更加偏向于电动行驶的i-MMD系统与偏向于发动机提供动力的丰田THS-II系统划清了界限。孰优孰劣?本田确实更快更省油,但优势并不十分明显;丰田在成熟度和可靠性方面有口皆碑,但谁说本田不靠谱了?所以这时候强行分个高低已经不重要,观赏世界一流厂家之间的技术竞争,并享受它们所带来的技术红利才是正事儿!哈哈,你们继续“撕”吧~

合资中级车混动技术盘点 通用表示无压力

看着两家日系企业缠斗,大洋彼岸的通用一脸轻松。没错!虽说论名声它不如丰田,论最近的曝光度它不如本田,但如果真刀真枪的比划一下,“百年老字号”通用分分钟让你看清事实——“其实我也是个有故事的女同学”。

早在1999年通用便推出了旗下第一款混动车型EV1,但由于种种原因,通用的混动之路走的坎坷无比,眼看自己同样花费了努力和汗水却换不来人家丰田那样的地位,通用决定必须拿出最先进的混合动力技术向世人证明自己!于是,其在2003年和奔驰以及宝马展开合作开发双模式Two Mode混动系统、2007年提出全新的E-Flex新能源平台、2010年通用第一代Volt(沃蓝达)增程式混合动力车型正式上市,动力系统引用E-Flex平台,并正式定名为Voltec、2015年具有更多的驾驶模式,更强的加速能力,以及更优化的油耗表现的第二代Voltec技术面世,通用终于在混动方面扳回了局面。

硬件上的优势使第二代Voltec系统相比THS-II具有更加广泛的传动比范围以及更加多样的传动模式。在两套动力分配行星齿轮和两组离合器的协同工作下,第二代Voltec系统可以实现一种纯电模式和三种电机、发动机协同工作模式。

相比丰田,通用的第二代Voltec系统在动力分配方面确实要更清晰,当然这是更复杂、成本更高的结构所带来的纸面上的优势,那实际数据如何呢?别急,我们将在最后一页介绍完现代的混动系统后,来一个尽量全面的数据对比。

另外,第二代Voltec系统还将实现一个战略意义——整个混动系统可以拓展至多种混动类型的车型。

小结:虽然整体原理与丰田的THS-II类似,但第二代Voltec系统更像是集成了丰田和本田的优点,更多的高效工作模式既弥补了丰田THS II电驱动功率较小的短板,使其能够在高速状态下对经济性带来更大的提升,同时也能获得了更加出色的加速性能。看来唯一可担心的就只剩下可靠性和稳定性这倒坎儿了,如果通用能做好,那面对两位日本选手发起的“军备竞赛”,美国人还真是毫无压力~

合资中级车混动技术盘点 现代表示我便宜

相比双田和通用,现代家的混动技术就没那么多亮点了。不过话说回来,虽然没什么高大上的技术,但你们省油我现代也省油啊!你们加速快我现代也不慢啊!虽然我结构简单,但我成本低啊!虽然我没你们人气高,但我卖的便宜啊!丰田、本田和通用此时纷纷黑人问号脸…

十一年,历经现代对混动技术的不断研发改进以及在北美市场取得的巨大成功之后,国产索纳塔九混动版终于在今年6月份正式登陆国内市场,而使用相同混动系统的起亚K5也于同月上市。

通过前面三页的分析,我们发现丰田、本田以及通用都不约而同的取消了传统的变速箱。比如丰田和通用采取行星齿轮来对动力进行耦合;本田则直接通过离合器片连接发动机的动力。三家巨头取消传统变速箱是有理由的——就是为了平顺!但现代却没有随大溜,6挡手自一体变速箱得到了保留,不过凭借自动变速箱较高的传动效率以及现代对混动系统的优化能力,TMED混动系统的平顺度并不输给它的对手。

那么问题来了,保留变速箱的TMED混动系统是怎样配合发动机和电机的?

小结:整体来说,现代的TMED混动系统通过更加简单的混动逻辑基本实现了和其它竞争对手相同的效果,而成本的降低则在售价上为消费者带来了实实在在的实惠,对于追求性价比的消费者来说非常合适。


总结:


丰田THS-II
本田i-MMD
通用第二代Voltec
现代TMED

国内中级车市场代表车型

凯美瑞雅阁
迈锐宝XL/君越
索纳塔九/K5
价格区间(万元)
25.98-32.98
23.98-27.98

23.99-26.99/

27.58-30.58

20.98-24.98/

19.98-24.88

发动机排量2.5L2.0L
1.8L
2.0L
发动机最大功率(kW)118107
94
115
发动机最大扭矩(Nm)213175
175
189
电动机最大功率(kW)105135
114
38
电动机最大扭矩(Nm)270315
275
205
综合最大功率(kW)
151158
136
150
0-100km/h加速时间(s)8.13(实测)8.16(实测)
8.8/8.9(官方数据)
8.83(实测)
工信部油耗(L/100km)5.3
4.2

4.3/4.7

4.8

从上表可以看到,得益于更大排量的发动机,丰田的THS-II混动系统拥有更大的发动机功率和扭矩,这也和该系统偏重于发动机提供动力不谋而合。而本田i-MMD系统则拥有更强的电动机,同样和偏重于电动行驶有关。加速方面,丰田和本田再一次跑在了前面,且两者差距微乎其微。但根据工信部提供的油耗数据来看,本田和通用取得了较大幅度的领先。最后回归价格,现代集团的TMED系统凭借更简单的结构取得了4万元左右的价格优势,这一点非常有吸引力。

从丰田的一家独大到现如今的百家争鸣,各家车企纷纷亮剑,挺进国内混动中级车这个既如火如荼又稍显冷清的市场。看似自相矛盾的措辞其实很好理解——如果按照国内目前的市场大环境来看,混动汽车,尤其是混动中级车的销量寥寥无几。但为何各车企又如火如荼的投放新车呢?其实每个车企都明白,在当前电池技术亟待进一步发展以及充电桩普及依旧不足的情况下,混动车才是现阶段解决续航和控制排放的最好方案。而随着像丰田、本田、通用以及现代这样的先驱企业不断研发改进出更加物美价廉的混动方案;随着消费者拥有越来越成熟的消费理念,我相信国内混动车型的春天也会越来越近。

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