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全面反超对手 本田混动/涡轮技术解析

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  [汽车之家 发动机技术]  在2016年FUNTEC TURBO+HYBRID技术体验营活动中,本田正式发布3款涡轮增压发动机和新一代混合动力系统,分别命名为SPORT TURBO (锐・T动)和SPORT HYBRID(锐・混动)。新发布的动力总成将会逐步搭载在新车型上,例如新款的混合动力雅阁/思铂睿、第十代思域,以及广汽本田即将上市的中型SUV。而且在这次的试驾会上,我将能简单试驾这些新车型(仍处于开发阶段)。

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  虽然在这次活动中,厂家发布了这几款全新的动力总成,但实际上很多具体的参数都还没有对外公布。既没有厂家数据,也没有咱们实测数据,这就说全面反超对手了?你一定会觉得我是在忽悠你。非也,主要依据有以下两点:最主要的竞争对手丰田,曾经发文表示高度认可本田全新的i-MMD双电机混合动力系统。原话意思大概是,“最低油耗的中型车宝座已经被本田雅阁夺走了,如果我们要想超远其表现,只能重新开发一套新的混合动力系统。”。(根据官网数据,混动雅阁燃油消耗率为30km/L,158kW,混合动力凯美瑞燃油消耗率为23.4km/L,综合输出功率151kW)。而对于几款涡轮增压发动机来说,在对比试驾过试装车型以及同级车型之后,我也觉得前者的表现更加出色。接下来,就让咱们一起来看看这几款新动力总成有什么厉害之处。

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新一代运动型双电机混合动力系统i-MMD

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  本田的混合动力总成也是有一系列产品的,这次发布的i-MMD系统是为中型车准备的,最先搭载这套系统的是现款的美版和日版混合动力雅阁,而即将在国内上市新款雅阁和思铂睿混动车型也会搭载这套系统。在混合动力系统的世界里,丰田一直是龙头老大,但却对本田这套i-MMD系统有着如此高的评价,后者肯定有其独到之处。i-MMD系统具有两个电机,结构上也比丰田的THS-II系统更简单一些。

本田(进口) 雅阁(海外) 2014款 Hybrid

『图为现款美版混动雅阁』

  我们在现场体验的是即将推出的新款雅阁混合动力车型,但奈何新车不让拍照,仍处于保密阶段,只能用现款美版车型图片代替。我们先试驾混动版的凯美瑞,然后再试驾混动雅阁,这样两车的差异就更加明显了。先说动力表现吧,主要由电动机驱动的混动雅阁加速力度明显比凯美瑞更快,而且无论是后劲还是反复加速的响应性,都更加出色,甚至有高了半个级别的感觉,电动机强大的扭矩优势很明显。另外,行驶品质方面的表现也是不能不提的,动力系统的噪音、车厢隔音、悬架的减振效果都要比混动凯美瑞好很多,绝对是今年最值得期待的车型之一。下面就让咱们一起来看看这套i-MMD系统有何独到之处。

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  据厂家介绍,本田的i-MMD系统和丰田的THS-II系统相比,结构上有个本质性的差异,本田的i-MMD系统在工作时是在不断切换动力来源,而丰田的THS-II则是在不断地调整各个动力来源的混合比例。

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  i-MMD系统的优胜之处在于,系统中各个部件之间采用固定的齿比连接,不需要变速机构(变速机构往往使系统更复杂,而且增加重量),而且发动机可以直接驱动车辆前进,减少传动部件的能量损失,燃油效率更高,更省油。同时,i-MMD系统采用的大功率驱动电机拥有更强的动力输出,使整套系统的动力表现更出色,这也是称之为运动型混合动力系统的主要原因之一。i-MMD系统具有3种形式模式,分别为EV行驶模式、混动行驶模式、发动机行驶模式,接下来我们来看看工作原理是怎样的。

● EV行驶模式:其实我们都喜欢用电动模式

  混合动系统的设计初衷就是为了省油,而EV电动模式下车辆就等同于电动车,发动机关闭不烧油。所以在驾驶混合动力车型时,很多人有尽量使用EV电动模式行驶的倾向,对于我这种处女座用户来说,更有可能发展成为强迫症。在一定的条件下(其实EV不是最省油的模式,后面会解析),这样的做法我认为是合理的。

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  电动模式的好处就是可以减少传动系统在驱动车辆前进时的动力损失,能够更高效更充分地利用能源。所以在本田的i-MMD系统中,EV行驶模式扮演着重要的角色,工作原理很简单,就是使用电池里存储的电量,驱动车辆前进。这里有一点很关键,系统里的离合器断开,发动机处于闲置状态,与正在运作的部件毫无关系,不会造成任何能量损失。EV模式最高车速为120km/h,电池满电的话大约可以行驶2km(20-30km/h),说到底,这不是纯电动系统,EV模式的角色只是更充分利用剩余能量。

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  制动或者减速的时候,车轮带动驱动电机转动(驱动电机和车辆的主被动关系反过来了,但电动机的转动方向不变),产生电能并存储到电池中。在EV模式中,驱动电机兼顾了发电机的角色,又是爹又是娘。在这种状态下,车辆等于传统的电动车,同时利用大功率电动机强劲的动力输出,实现了顺畅有力的加速感受。

发动机行驶模式:最极致省油的方式是油烧得刚好

  虽然电动模式是最省油的,但试想想,车辆并非插电式的,唯一的能量来源就是汽油,归根到底还是要依靠发动机烧油提供能量。那么问题又回到原点了,到底怎样才能让发动机更省油?i-MMD系统拥有一台2.0L阿特金森循环发动机,大概2000rpm左右发动机的燃油效率是最高的,如果这时候发动机的输出功率正好也与驱动车辆前进所需要的功率相等,那这就是i-MMD系统理论上最省油的状态。

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  现实中能够达到完美状态的几率并不高,所以发动机需要带着发电机一起转动,把多余的能量通过发电的方式存储到电池里。在发动机行驶模式中,发动机直接驱动车辆前进,发动机转速会随着车速相应提升。但这时候车辆状态相当于传统汽车的以最高挡位行驶,所以车速的变化不会导致发动机转速过高而偏离经济油耗区(车辆设定的极速为180km/h),发动机依然能够保持较为理想的燃油效率(虽然仪表没有显示发动机转速,但应该不会太高)。

混动行驶模式:曲线救国效果更好?

  混动行驶模式主要出现在加速或者电池电量不足的情况下,启动发动机带动发电机产生电流,然后和来自电池的电流汇合,一共给电动机供电,提供更强的动力输出。如果是地板油状态,假设电池有足够电量,再加上来自发动机那个方向的电流,按理是最强的动力输出状态。i-MMD系统最大综合输出功率为158kW。但如果电池没电的话,那加速力度就要相应地打一些折扣了。

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  本田的i-MMD系统有点曲线救国的意思,先发电然后再通过驱动电机驱动车车辆。混动模式可以让发动机保持2000转经济油耗区内发电,这样来用发动机最高效的工况发电从而降低油耗。同时驱动电机也有扭矩上的优势(驱动电机135kW/315N·m)。这样一拍即合,成为i-MMD的高效混动模式。

车辆判断使用哪种驱动模式的依据是什么?

  车辆在判断使用哪种驱动模式的时候需要综合考虑三个因素,剩余电量SOC、当时车速、维持车速/加速需要的功率。在EV行驶模式和发动机行驶模式下,i-MMD系统都能实现较高的燃油效率,所以对于i-MMD系统来说都是优先选择的模式。

i-MMD系统匀速行驶时的工作状态
速度使用模式模式占比
40km/hEV / 混动1:1
80km/h发动机 / EV2:1
120km/h 或 以上发动机 / 混动1:1

i-MMD系统工作原理视频


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文章标签: 发动机技术
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