都知道混动车省油,那混动车在性能体验上有优势吗?

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期权匿名问答   2022-9-28 18:15   2173   5
省油是大家都知道的混动车优势,但实际上我们的用车需求并不仅仅是省油而已,从车本身来说,目前市场上的混动技术,能满足动力、操控或者是舒适性方面的需求吗?
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电动车是未来,但是当下汽车市场的电动车绝不是未来。续航焦虑、充电时间长、自燃问题尤在,在传统燃油车到纯电汽车的过渡期里,混动无疑是当下最好的解决方案。
所以在今年油价水涨船高的时候,我听到最多的购车推荐就是“买混动车吧!省油还没有续航焦虑”,事实上混动车的魅力远不止长续航无焦虑,还在于能带给驾驶者更静谧的乘坐体验、更运动的驾驶乐趣、更经济的用车成本。HYBRID混动模式:需要急加速时,发动机与电池共同供应能量均为驱动电机补能,此时功率最大,加速感最佳。而电池电量较低时,发动机通过发电机发电再由驱动电机行驶,发动机多余能量还能为电池充电。
发动机驱动模式:在高速巡航时,系统可自动切换为发动机直驱车轮,利用的是发动机在高速最佳工况进行做功,达到发动机最佳的燃油水平,需要再加速时,电机随时待命辅助发力。
混动汽车这两年受到越来越多消费者的选择,大家在选择车前考虑点各不相同,那混动车除了我们都知道的省油外还有哪些优势,今天我们来展开说一说。
混动车型比较具有代表性的两家企业就是是丰田和本田,虽然两者的结构有所不同,但是省油的原理基本上差不多,就是在传统内燃机的基础上加一套电控系统,油电混合。车辆起步的工作交给电机完成,而电机启动的优势之一就是起步不费油,很好的解决了传统费油的缺点。
除了省油之外,混动车在打火的一瞬间可以立马达到最大扭矩,同时电机启动还具有平顺安静的特点,可以让车辆起步时开起来更安静、舒适,不管是对乘客还是驾驶人都非常友好,这些也都是内燃机所不具备的优点。

在行驶中混动车也有比较好的表现,当车辆行驶在比较平缓的地段时,发动机它就会分出一部分动力给电瓶充电,不用担心车辆缺点启动不了的问题。另外混动车在减速刹车时也能把一部分动能回收,只要松开油门,车辆滑行就可以回收电能。

最重要的是混动车开起来很平稳,抖动比较少,这种顺畅感是燃油车所无法比拟的,而且混动车也是当前全球大力支持的新能源产品,比较环保,符合主流大趋势,相信在不久的将来混动车将会越来越完善,为车主创造更加便利的出行条件。
混动车干的是最累的活,背负最大的期盼。
混动车省油,是和燃油车对比。因为混动系统掺了“电”,能让发动机主要工作在高热效率的工况下。模式多样的混动系统,还能在低速时只使用电机驱动汽车,在高速时借助电机来减小发动机的负荷,从而达到对燃油的充分利用。
看到讨论这么火热,不得不说关于性能优势,现在大家对混动的优势也开始苛刻起来,一是要有燃油车的高速激情体验,一是要有电车的平顺输出快感。


一、确实不是所有混动都强调动力
混动不强调动力,我认为大家不要抨击它就是不好。混动发展史可以追溯到上世纪90年代,世界各国对改善环保的呼声日益高涨,但电池技术和相关的配套产业又迟迟没能提升,这就迫使厂家挖空心思找到了一个两全其美的办法——给汽车安装“两个心脏”。
节油性表现,丰田混动远近闻名。采用单行星齿轮输入式功率分流方案的THS,有精巧的机械结构。看看1997年发布的Prius,要是能在车上找到一丁点动力乐趣算我输,毕竟三个动力元件只有其中一个电机和外齿圈直接向车轮输出动力,全力加速的时候发动机和另一个发电机往往还在动力上拖后腿。


不过这并不妨碍大家对它的喜爱。通用在早一年推出的EV1纯电不过才卖出了1117辆,扛着环保大旗的Prius,当年就定下了年销1.2万辆的目标。
用现在的眼光看,那个时代的混动接受短板,技术路线的前途“可长可短”。
因为在同一年,本田推出了第一代混合动力系统IMA(集成电机辅助系统),这套系统有一个现在看来依然有趣的技术,低速行驶(≤40km/h)的时候,基于歇缸技术,发动机可以根据工况关闭气缸的供油与进排气,实现纯电驱动。
虽然用现在的眼光看丰田THS有些落伍,但当时本田IMA的出现并没有那么让大家惊讶不已,就像我们都不会觉得萌神库里会改变NBA的格局,开创三分时代。


这一方面是由于IMA技术在纯电体验功力上有待提升,比如以上的纯电驱动过程中,由于发动机曲轴和电机仍然相连,还是会消耗一定的能量。但这种尝试是非常值得鼓励的,要知道在当时体验一把纯电驾驶非常难得。
丰田THS虽历经三代,但本质没变(拓展空间不足导致),动力分流导致动力性不足的问题开始显露。本田这些年的升级可谓相当巨大,延续着节油的同时不丢性能路线,并围绕电驱开发做了很多功课。
i-MMD混合动力系统是采用双电机的思路,创新性地设计了一套多平行轴综合传动装置,这样的结构决定了其电机主驱的特点。
围绕这套思路,第二代i-MMD最多使用了三电机,搭载这项技术的本田NSX Type S(前置两个,后置一个)动力高达608马力、667N·m,一时间风头无限。结合本田独创的i-VTEC技术和Atkinson循环,第三代i-MMD2.0L发动机热效率从39.1%提升至40.6%。以东本INSPIRE锐·混动为例,对比燃油版车型,前者在关闭空调的条件下,0-40km/h、0-60km/h、0-100km/h加速分别提升4.9%、7.2%、10.6%。


二、现在是电驱动路线爆发的时代
目前本田最新混动技术——第四代i-MMD混动系统已经正式推出,并且搭载在东本第十一代思域e:HEV。
本田混动特别强调强电智混的概念,具体特性是,本田的双电机混合动力系统拥有与纯电动车同级别的高功率、大扭矩电机,同时具备智能的动力控制算法。


在中低速及低负载工况下,可以实现EV驱动,电池供电,提速和响应都非常灵敏(驱动电机最大功率135kW,最大扭矩315N·m,比不少2.0T发动机提速还要好)。
在高负载况下,则进入HEV模式,发动机带动发电机为电动机供电,为电动机提供充沛的电力来源,而在高速巡航的低负载工况下,第四代i-MMD混动系统可以实现第三种驱动模式,发动机直接驱动,这样发动机处于最佳工况下,更加节能。并且这几种模式是通过动力控制算法来进行智能切换,在任何场景电机与发动机都是高效搭配。


让我意外的是,本田早前的布局中,这种水准的混动系统会主要搭载在B级车中,但现在则覆盖到A级车范围。
其实第四代i-MMD混动系统的电池体积还变小了(提升了能量密度),而且还取消保留容量的设置,扩大可使用容量,不仅电驱范围进一步扩大,发动机直驱模式下电池也可以辅助驱动。
突出性能优势的混动系统会很吃香,这也直接推动了整个行业的发展。现在以混连模式的车型也越来越多,长城柠檬DHT、比亚迪的DM-i、星途星核动力ET-i全擎超混等等都在使用混联混动系统。所以在动力体验上,大家不用担心混动没有性能优势。
如果要在这些混动系统中挑出最具代表性、最强的,我选择本田第四代i-MMD混动系统。一是因为本田在不增加结构复杂度来情况下,仍然不断地在精进这套系统的性能。比如2.0L阿特金森循环发动机由此前的电喷技术升级为缸内直喷,发动机热效率提升至41%。电驱动部分则是在关注动力电池能量密度提升、动力控制算法提升。
更重要的,混动系统对可靠性的要求非常高,不是说把这种领先技术集合在一起就完事。《四驱兄弟》里的跃动冲锋就是这样的车子,直线非常厉害,甚至还能使用跳跃绝技,但这款车的稳定性不好,是直到后期使用了GP芯片(GP晶片会降低马达的回转数),并且做了细节优化(比如学三角箭爬墙)才有改善。


本田有二十多年的混动技术历史,混动系统可能遇到的各种可靠性问题基本都有应对办法,其他车企想要短时间追上其可靠性不现实。
三、总结


有些人认为混动系统在走下坡路,只顾节油,越来越没乐趣,这个观念就印象流了。要我说,现在正是混动最好的时代,在高油价的时代,既想要有燃油车的动力体验、便捷实用,又想要有纯电车的动力提速、节能驾驶,混动是比较好的选择。你看本田就很理解市场的变化,东本第十一代思域e:HEV率先搭载第四代i-MMD混动系统,就给定了基调,加汽油的“纯电车”就很好的解决了用户想要纯电的驾驶体验,但又不想充电的烦恼。
一般来说,提高性能确实是和省油相悖的,但对于混动车来说,省油和高性能之间不见得是一个二选一的命题。
混动最大的特点是引入两种不同的动力系统,让其各自发挥自己的优势,从而达到1+1>2的效果。
电机的特点是在低速工况下扭矩大、提速快、效率高。而发动机在高速工况下效率高、续航远。低速用电机,高速用发动机。混动系统的原理正是结合不同工况,在低速时多用电机,而高速时多用发动机,起到兼得低速提速快、高速效率高的特点。



本田i-MMD系统在不同工况下选择纯电驱动或发动机驱动两种不同模式

混动车设计之初就是为了节油,所以在发动机的选择上,性能往往会让位于效率,选择更高效率,而不是更高性能的发动机,提升性能的任务就交到了电机头上。
电机的响应速度是很快的,像打开电灯那样,电灯只要通上电的一瞬间就会亮起来,同样电机只要通上电就立刻会有扭矩输出。但快速打开一盏昏暗的电灯并不能让房间亮堂起来。对于电机来说,要具备强劲的加速性能,除了电机的响应速度要快以外,电机输出功率也要高,整车的性能表现才会好。
配上高功率电机来提升混动车的性能并不是什么难题,难的是电机功率上去了,成本也就同时上去了,这也是搭载了本田第四代i-MMD技术的思域定价的逻辑所在。
节油、性能、成本就像混动车一个互相制约的三角,这个三角形的面积就是各大厂商混动技术实力的比拼。谁有能力在这三者全面突破,拥有更大的三角形面积,谁就有能力拿下更大的市场。


混动鼻祖丰田THS选择的就是倾向节油和成本路线,低成本让丰田混动THS很快就能普及到像卡罗拉、雷凌这样的入门级车型里,得益于THS的低成本,丰田很早就实现了全系混动。
由于成本上的妥协,丰田混动THS虽然普及到了全系车型里,在如卡罗拉双擎这样的入门级车型里,丰田都选择了90kW的小电机。由于电机功率上的限制,丰田混动的加速能力并不算突出,丰田混动并不是性能导向的混动系统,这也是为什么很多人开起丰田系列的混动车会感觉 “肉肉的”。
作为后来者的本田混动i-MMD则采用了另一条和丰田混动THS不同的技术路线。注重性能的本田在混动路线上坚持采用大功率电机,来保证车辆的性能表现。
同时为了提升操控性能,让混动车也同时具备纯电车的性能表现,本田i-MMD在布置上让发动机和电机都可以直接连接传动系。这让i-MMD可以完全用电机驱动,具备和纯电车一样强劲的加速能力,也可以完全用发动机驱动,实现长续航。


通过动力控制单元PCU来灵活控制电池和发动机介入的时机。让电机提供高功率输出的同时,让发动机也始终运行在最高热效率工况,达到性能与节油两者兼得。


注重强动力的i-MMD选择了高功率电机,但与之相伴的问题是成本的上升。
这也是为什么本田混动系统i-MMD多是搭载在本田的中高端车型上,而不像丰田THS那样下放到卡罗拉、雷凌这样的入门级车型里。



搭载第三代i-MMD混动系统的雅阁

随着技术的发展,本田的i-MMD混动系统也迭代到了第四代,兼顾节油、动力且更智慧的混动系统也出现了。第四代i-MMD在保证动力和节油两方面要求的情况下,率先搭载在有着“平民轿跑”之称的思域车型上,进一步凸显了本田在电动化转变上要将运动性能坚持到底!这或许也是第十一代思域e:HEV无惧加入到15~20万元级别这场最激烈的竞争的缘由吧,虽然成本稍高,但它确实是同级别最运动的混动车了。


性能上,配备在思域上第四代i-MMD混动系统也没有妥协,驱动电机最大功率135kW,还是i-MMD混动系统传统的高功率策略。相比卡罗拉双擎90kW的电机功率,i-MMD版思域的加速能力要突出不少。
同时在节油上,第四代i-MMD混动系统保持了混动车一贯省油的传统。通过改进缸内直喷技术,第四代i-MMD系统的阿特金森循环发动机将热效率扩大到了接近极限的41%,同时通过电机与传动轴直连,缩短传动路径短,避免变速箱损耗,百公里油耗低至4.39L。


节油、动力、低成本是混动车面临的互相制约的三角,要扩大三角形的面积,实现高性能的同时保证节油和成本,得依靠技术突破。第四代i-MMD在保证节油和性能的同时,将每一分钱都花在了刀刃上,让消费者在混动车上也能“爽”一把。
能享受又节油、动力又强的混动技术,这在如今油价高企的背景下,对于不少消费者来说都是个好消息。
一、能耗与动力这对冤家,混动技术能解开吗

混动开天辟地时主要是举着节油这个大旗来的,但是汽车这个多场景使用的大物件不可能光靠节油就一招制胜。在解决温饱以后肯定要向往美好生活的。比如说:“既要马儿跑得欢,又要马儿少吃草”这种事。
像“全都要”这种话虽然大家在生活中开开玩笑自嘲或他嘲一下,或者功成名就的人士凡尔赛一下都可以,也有可能真的实现。只不过在汽车工程领域,真的要做到油耗与动力这一对天生对立的冤家恩消愁散,实在是难上加难。他们俩一度就在钟摆的两端。


但,梦想还是要有的。现在国产混动技术层出不穷,性能也不断提升,越来越接近性能的全家桶,动力这块的短板越来越小了。私以为对混动技术或者汽车行业来说是好事,只有充分的竞争才能大浪淘沙出真正适合市场的技术或产品。国内的充分竞争其实也逼着混动技术的扫地僧们坐不住了,要扶我起来试试了。
近期混动扫地僧之一的本田发布了搭载第四代i-MMD技术的e:HEV强电智混。居然把节能和高能同时作为最强的卖点,引起一定的好奇心。


二、混动的究极命题:省油+α

在说本田e:HEV强电智混前可能要先看看混动的究极命题(但仅是我自己的理解,混动Power Train的专家可能正在赶来战场)
单纯从功能上来说:尽可能发挥混动系统所天生有的调节器的作用,尽量让发动机永远都工作在最高效率区间,尽可能地省油。
而从驾驶体验上来说:还要在确保省油的同时,如何不丢掉其他的驾驶体验,尤其是动力性能。要有动力就得足够的功率扭矩,这在内燃机上是通过排量来体现,在电动车上通过电机的功率扭矩来体现。但在混动车上呢,又有电机又有发动机,而在如果没有外接充电的混动车上,所有的动力最终都来自于内燃机的热能转化得来。
热能所转化得来的动能是恒定的。内燃机高效区运转多了,动力不优秀。在不合适的时机强行运转,油耗不优秀。


也就因为此,要完全做到油耗与动力的完全兼得,甚至可以同时作为产品的卖点实在太难。在现代物理学还没有幻灭之前,在造车还要考虑成本的前提下,只可能不断靠近、靠近、再靠近。
那这次本田e:HEV强电智混这么自信,是能靠得多近?能脸贴脸面对面吗?
三:拆解本田e:HEV强电智混的黑科技

其实,从e:HEV的后缀“强电智混”名字能看出来一点端倪,擅自拆成强电、智混两个部分。(打个岔为什么要看名字:厂家给技术取名字其实是想了N套方案的,一定是既要又要的。既要体现出技术先进性,又要让观众通俗易通。既要用直白的语言又要有冲击力。)


先说强电,强吗?强在哪?又难在哪?
好像还真挺强的。这次在思域 e:HEV上搭载的电机驱动电机最大功率135kW,最大扭矩315N·m;粗粗看了下,市场同级的顶尖的水平。
(315N·m,大概就是对应着1.6T的极品和2.0T的中上水准。但混动车要算综合功率可以在此基础上打个6-7折来做一个直观的参考)
在电机功率扭矩覆盖率足够的情况下,混动系统才能发挥其调节器的作用,来与整车做好匹配,在95%的日常行驶中都可以做到纯电驱动了,堪称加汽油的“纯电车”
所以,当思域发布会上说做的“基本全工况纯电驾驶”+”随时随地火力全开时“,它可能是认真的。


难吗?难在如何把这颗高性能的电机利用好。这电机强知道了,一力降十会嘛。但如何让这个壮汉(电机)吃饱肚子发挥出最大的力量,同时又别给它多余的卡路里造成无谓的基础代谢,同时产粮大户(内燃机 41%的热效率)效率的和运粮大队(PCU动力控制单元)的路损要低。才是这套混动系统的功力所在。如何喂饭(混动系统控制策略),应该就是名字后缀里的“智混”


智混,智吗?智在哪?又难在哪?
智到大道至简,我这里真的要吹爆本田的i-MMD、用简单到不能再简单,但是却真的很好用的3种混动模式,来充分发挥出这台2.0L Di(缸内直喷)阿特金森循环发动机最大41%的热效率与高功电机的动力响应,做到4L的超低油耗。


为什么能够大道至简,是对于驾驶工况与整个混动系统特性的解耦与再耦合。
·在中低速+低负载工况(城市通勤):电机驱动,电池供电,提速和响应都非常灵敏。(难在得有足够智能的控制策略来保证发动机一直处于高效状态,什么时候发动机供电,什么时候发动机驱动)


·高负载况(爬坡、高速超车,去山里耍):HEV模式,发动机带动发电机为电动机供电,为电动机提供充沛的电力来源(难在:计算这种工况会有多少占比,要不要加一定的安全系数。进而电池的最低保持电量应该是多少,需求功率需求时长与电池保有电量及发动机热效率的匹配)


·高速巡航的低负载工况:发动机直接驱动,发动机处于最佳工况(同样需要计算油门开度、车速等情况下,发动机介入的时机)


我不是混动系统专业的,细节的技术原理我说不清楚。甚至以上的解耦与再耦合的粗鄙说明也有可能不对。但是从iMA到现在第四代i-MMD实车的疗效上来看,这三板斧的效果着实不错。
毕竟从iMA到现在的第四代i-MMD,搞混动搞了25年的,本田甚至早已把混动系统放到F1赛场上去试炼。


强电+智混
原本已经非常成熟的i-MMD控制策略+加上一个更强劲的电机。在确保油耗这条鱼鲜的同时,把动力性这块熊掌也做得更好了。从简要的分析上看到本田强电智混技术确实提升很大。
不过云评车很有可能飘去天边,挺想实际试一试这个混动思域的。如果有实车试驾的机会,我会再回来这里更新。


四:两大混动技术鼻祖有啥不同

先说说为什么本田是混动扫地僧之一。因为在很久很久以前(25年前),作为技术疯子的本田搞出了第一代的i-MMD(创新性地设计了一套多平行轴综合传动装置),是不是有一定程度上启发了混动的后来者(我自己不负责任的猜测)。


那,没有买卖就没有伤害,啊不,没有比较久没有伤害。混动很难不提丰田,两田在混动领域可谓各领风骚数十年,到现在屹立不倒。虽然疗效都很好,i-MMD与THS也有略微不同的。
THS通过精密复杂的行星齿轮机构来实现能量流的调节,可以最大限度地发挥其越堵越省油的特性。而i-MMD拿手的高速低负荷下发动机直驱,可以发挥发动机的最高效能,避免高速低负荷区的无谓能量转换浪费。
但,说句实在话,这里的比较只是想说明两种混动系统特色的不同。没有绝对的谁好谁坏,只有哪个更适合而已。
希望他们能像INTEL和AMD一样,在不断地竞争中持续向前推进混动技术。
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