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混合动力是大方向 解析本田多项新技术

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  [汽车之家 技术]  在今年本田举办的全球媒体大会上,本田展示了多项新技术,其中混合动力系统占据了主导地位,而混合动力系统的推广应用也催生了其周边附属新技术的诞生。另外,我还感受到了正处于复活阶段的全新NSX的气息,无论是研发团队还是车迷,我们都十分期待它的再现,而在会场上,全新NSX所采用的核心技术也被展示出来。

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本田IMA混合动力系统特点:以发动机为主、结构简单、重量轻、布局紧凑

  本田IMA混合动力系统中IMA的英文全称为Integrated Motor Assist,在1997年首次面世,并广泛运用在Insight思域雅阁(第七代)、飞度以及CR-Z等车型上,截止到目前本田IMA混合动力系统已经发展至第5代产品,但基本设计思路与理念还是一脉相承的,就是以发动机提供动力为主,电机作为辅助动力的混动机构,特点就是结构设计简单、重量轻、布局紧凑。

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『左:CR-Z 右:混合动力版飞度』

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『左:Insight 右:混合动力版雅阁(第七代)』

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  本田IMA混合动力系统主要由发动机、电动机、CVT变速箱以及IPU智能动力单元这四个部分组成。其中,发动机方面目前主销混动系统的发动机基本以1.3L和1.5L这两款自然吸气四缸发动机为主,曾经也有过3.0L V6发动机+144V电机的组合用于混合动力版雅阁车型。电动机则是以三相超薄型直流无刷电机作为动力辅助装置,安装在发动机与CVT变速箱的中间。

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  无论是1.3L还是1.5L直列四缸自然吸气汽油发动机都拥有了众多本田看家发动机技术,诸如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。只是针对装备车型与市场定位不同,发动机动力调校以及VCM可变气缸管理系统的工作方式会有所变化。

  发动机具有智能可变气门正时、升程控制系统,可根据车辆行驶状况对气门开启时间、升程进行控制,甚至完全关闭某一气缸的进排气气门,从而实现闭缸。其中装备在CR-Z车型上的1.5L发动机,当车辆低速巡航行驶时能关闭一个气缸的供油与进排气,其余三个气缸正常工作,相对降低能耗和排放。而在混合动力版飞度与Insight车型上的1.3L发动机,当车辆低速巡航行驶时,可以自动停止所有气缸的供油与进气,实现真正意义上的闭缸与零排放。

  视频中描述了本田IMA混合动力系统的结构以及不同工况下的控制逻辑。


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  不过本田IMA系统实现纯电动行驶的前提是闭缸技术,而且发动机曲轴与电机是连在一起的,当车辆以纯电动状态行驶时,发动机虽然停止供油但气缸与曲轴仍保持运转,或多或少会消耗电能。而丰田日产等品牌的混合动力系统以纯电动行驶时,会通过行星齿轮或离合器将发动机与电动机的连接“中断”,对电能的消耗更少,技术比本田通过VCM可变气缸管理系统所实现的闭缸更为先进。

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  至于变速箱,则没有什么值得太多介绍的,目前市面上能见到的大部分混合动力车型都采用了CVT变速箱,优点除了可以让“换挡”更为平顺之外,更关键的是相比于传统自动变速箱,CVT更容易与发动机、电动机相匹配,从而提高传动效率。

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  此外,还有一个英文全称为Intelligent Power Unit的IPU智能动力单元,它被布置在车体后部的备胎下方。

混合动力系统按“混合比例“来分共有四类,本田IMA系统属于中度混合动力

  目前市面上的混合动力中“混合比例”来看可分为四类,分别为:微混合动力(简称微混,后以此类推)、轻度混合动力(简称:轻混)、中度混合动力(简称中混)与重度混合动力(重混)这四大类,其中微混主要是拥有发动机启停技术、而轻混在微混的基础上增加了制动能量回收功能,一般来说,这种模式下电机所提供的功率占车辆总功率的比重较低,目前国内能见到的诸如混合动力版荣威750奔驰S400L Hybrid等车型都是属于轻混的类型。

  至于中混,基本技术与轻混类似,但电能可以与发动机协作驱动车辆,并在一定条件下可实现纯电力行驶,目前本田IMA混合动力系统就属于这一类。至于重混,代表车型为丰田普锐斯雷克萨斯CT200h、RX450h等,这类车型最大的特点是可实现较长距离的纯电动行驶(大约3-5公里),电机占据整车功率输出的比重较高。

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  本田IMA系统属于中度混合系统的行列,虽然从技术层面来看可能不及采用重度混合动力系统的丰田系列车型那么先进,也无法实现相对较长距离的纯电动行驶,但好处在于本田IMA系统的结构简单、紧凑,制造成本相对较低,对车内空间占用较少而且对整车重量影响不大。

五种动力模式:低速时可实现全电力驱动

  本田IMA混合动力系统一共有5种工况模式,其中车辆在起步加速阶段、急加速以及高速行驶阶段发动机与电动机共同出力,可以提升车辆的动力性能。当车辆低速行驶时,发动机气缸关闭,车辆能进行全电力驱动,但速度不能高于约40公里/小时。当车辆在普通加速阶段,完全由发动机驱动,电动机退出工作,并用发动机的动能进行充电。

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  当车辆减速制动时,发动机停止工作,车辆进行能量回收,为电池组充电。当车辆怠速时,发动机也会自动停止工作,从而降低油耗,当然,此时车辆的空调系统也将不会提供冷气,而只是送风。

i-DCD智能双离合驱动系统以及i-MMD智能多模式驱动系统

  其它混合动力系统在工况的控制逻辑上与IMA系统基本相同,而下面要提到的i-DCD智能双离合驱动系统以及i-MMD智能多模式驱动系统,它们之间在结构上有着本质的不同。

i-DCD智能双离合驱动系统

  i-DCD智能双离合驱动系统包括了一台1.5升阿特金森循环发动机以及一台集成了电动机的7挡双离合变速箱。众所周知,相比之下,阿特金森循环发动机在燃油经济性方面的表现具有一定优势,不过,阿特金森循环在低转速以及高转速区域内的表现并不好,工程师利用i-VTEC可变气门升程技术来弥补这一缺陷。

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级别:小型车
发动机:暂无信息
变速箱:暂无信息