车问答logo
首页车问答问答详情

普锐斯的e-CVT主要包含哪些部分?

2024-12-10 20:08 发布

今天,我们就来聊聊这套享誉全球的混动系统的核心部件——E-CVT变速器:

丰田THS混动系统由阿特金森循环发动机、永磁铁电机、行星齿轮机构、发电机、高性能镍氢蓄电池组、动力控制单元和功率控制单元组成。其中,行星齿轮机构是E-CVT的核心,它与传统变速箱不同,没有复杂的离合器或液力变矩器,而是专门为混动车型设计的动力分配机构。

那么,丰田为什么要研发E-CVT变速器?答案在于节能减排。90年代初,“可持续发展”、“全球变暖”等概念开始被全球熟知,丰田汽车启动了名为“G21”的项目,旨在研发21世纪的汽车发展模式。1995年,丰田在东京车展上发布了普锐斯混合动力概念车,并于1997年推出第一代普锐斯混合动力车型,这是丰田首款基于THS混动系统的量产车型。

THS混动系统的发展历程:

第一代THS诞生于1997年,首次搭载在普锐斯车型上,行星齿轮组由太阳轮、行星架、外齿圈组成,分别对应发动机、MG1电机和MG2电机。这套行星齿轮组能够使发动机保持高效运转,从而达到省油的目的。

第二代THS在2003年推出,主要是电控方面的升级,行星齿轮组结构没有变化。

2009年,丰田推出第三代THS,增加了第二个行星排,使得MG2电机的输出力矩增加,传动效率提升。不过,MG2电机的转速仍受MG1电机限制,纯电模式下的速度不能很高。

2015年,丰田推出第四代THS,将行星排改为了平行轴齿轮,MG2电机被放置在侧位,使得系统轴向尺寸减少,适配更大排量的发动机,同时提升了传动效率。

丰田E-CVT经过多个版本的迭代,目前应用于多种车型,包括凯美瑞、汉兰达、赛那、威兰达等。

详细解析E-CVT:

E-CVT的核心是行星齿轮组,包括太阳轮、行星架和外齿圈。通过精密的控制,这套系统能够实现多种工作模式,包括纯电模式、混动模式和动能回收模式。在纯电模式下,MG2电机驱动车辆,MG1发电机反向转动。在混动模式下,发动机启动,扭矩分配给外齿圈和太阳轮,以维持高效运转。动能回收模式则是通过车辆减速时回收能量。

E-CVT的优点在于行驶平顺性高,行星齿轮组代替了传统变速箱,无换挡顿挫感。此外,这套系统通过动力分流和调速,使得发动机始终处于高效工作区间,燃油经济性显著提高。缺点是行星齿轮组的齿比限制了发动机转速区间,无法释放全部动力,同时能量损失较大。

普锐斯

总的来说,E-CVT变速器作为丰田THS混动系统的核心,通过行星齿轮组实现动力分流,利用电机调速,使得发动机始终处于高效工作区间,这是一项革命性的创新。虽然THS混动系统已经发展到了第四代,但面对纯电动汽车的发展趋势,丰田是否会继续升级THS或改进E-CVT,还有待观察。

精彩栏目

限时优惠

查看更多