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有何省油秘籍? 解读雷凌双擎混动系统

2018-11-08 07:24:15 吴鸿伟 爱卡汽车

如果说你想购入一辆10万元级别的油电混合动力汽车,相信广汽丰田雷凌双擎都会是你优先考虑的对象之一。雷凌双擎秉承了丰田混动车的优良品质,技术成熟、高效稳定、节能环保都是消费者对于它的肯定,自上市起就一直保持着不错的热度,销量也很稳定。都知道省油是雷凌双擎的杀手锏,而混合动力系统就是雷凌双擎的省油“秘籍”。

电池,汽车混动系统

电池,汽车混动系统
电池,汽车混动系统

首先我们来了解什么是HEV(Hybrid Electric Vehicle)?HEV指的是除了发动机外还具有其它动力源,可以用较少燃油行驶的汽车,主流的为汽油发动机与电动机的组合,即把发动机与电动机混合驱动的汽车统称为HEV。而丰田则把采用发动机与电动机的油电混合动力技术称之为“双擎”技术,所以雷凌双擎也是一辆HEV车型。

电池,汽车混动系统

雷凌双擎的混动系统追求的是在省油的大前提下还要讲究高动力,而HEV与传统汽油车最大的区别就是有电动机来辅助行驶。

当发动机效率低下、动力不足时会用电动机来辅助行驶,然后减速时能通过回收浪费的能量实现再生制动,以此来达到既有动力又省油的目的。

电池,汽车混动系统

在保持高动力的前提下,要改善油耗,当然可以通过对发动机及变速箱的改进来提升发动机的高热效率区间,以此来提升燃油经济性。

但在发动机不擅长的低热效率区间就没办法提升了。因此雷凌双擎通过加入自动启停、EV行驶、电动机辅助、能量回收四项功能来弥补发动机不擅长的区间,进一步提升高热效率区间,以此最大程度的改善油耗。   

按理说,具备的功能越多就会越省油。雷凌双擎在双电机运作的同时还带有四大功能,其油电混动系统在提升热效率及功能性方面确实是市面上技术最为先进的。

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目前市面上混动车有三种联合方式,分别为串联、并联和串并联(混联),而雷凌双擎采用的就是混联式。而混联式又分为弱混、中混及强混,雷凌双擎的混动系统归类在强混中,采用双电机动力分配式系统外加四大节油功能,可提升30-50%的省油效果。

如此看来,雷凌双擎确实具有着高效率低能耗的优点。而造就其有如此出色油耗表现的混动系统又是怎样的工作原理呢?下面我们一起来看看雷凌双擎的油电混动系统的构造。

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雷凌双擎混动系统由汽油发动机、混合动力镍氢电池组、HEV变速驱动桥(由电动机、发电机、动力分配装置及减速机构组成)及PCU动力控制装置四大核心部件组成。

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由发动机及双电机组成的混合动力系统又是如何分配动力来实现高效率低油耗的呢?雷凌双擎的油电混动系统能够根据不同的驾驶情况,使发动机及电动机有效的相互配合,实现最优的动力搭配,以此来提高燃油效率降低油耗。

电池,汽车混动系统

当车辆停止不动时,发动机、电动机及动力系统自动停止,不会因怠速产生无谓的能量消耗。

当车辆起步低速行驶时,发动机处于低速区间,不利于提高效率,所以这时候主要依靠电池组的电力来驱动电动机,以电动机产生的动力来行驶,可以在一定时间段内实现零油耗,零排放量的状态(即为纯电动的EV模式)。

而车辆正常行驶的过程位于发动机的高效率区间,主要使用发动机产生的动力来行驶。同时还会视情况为发电机提供动力,发电机产生的电力用来驱动电动机,来辅助发动机。而这时候发动机产生的剩余动力会为电池组充电,充分利用能量,降低能量损失。

电池,汽车混动系统

当车辆需要加速时,这时候除了发动机产生的动力外,电池组会为电动机提供电力,增加电动机的输出功率,分担发动机高油耗的压力,从而在达到动力充沛情况下把油耗控制在合理范围内。发动机与电动机同时工作,更强劲的功力输出也提升了车辆的加速性能。

当车辆减速时,在踩刹车或松油门的瞬间,会依靠车轮的旋转来驱动电动机,将其作为发电机使用。把减速时产生的能量转化为电能,存储到混合动力系统中的电池组中,做到能量再生制动。


电池,汽车混动系统

其中1.8L的自吸发动机采用了阿特金森循环、废气再循环(EGR)等系统,来提升燃烧效率。同时采用了电动型水泵及不使用驱动皮带也是一大技术亮点,降低了摩擦损耗,进一步提升了发动机效率。这台发动机有着高热效率,动力充足,油耗低的优点。

电池,汽车混动系统
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阿特金森循环系统是雷凌双擎发动机的核心技术,在降低油耗方面也有着很大的作用。相比于普通循环,阿特金森循环系统有着进气量小,做功大的优点,能够实现13:1的高压缩比。

其一方面降低了燃油的使用量及进气量,另一方面能够获得更多燃烧后的膨胀能量,提高了输出功率,也降低了燃油消耗量。简单说就是发动机产生相同的能量所需的燃油量更低。

电池,汽车混动系统

发动机排气经EGR冷却器冷却后,通过EGR阀门后再次输送到发动机,使废气能在吸气管道再循环利用,降低了损失,提高了燃烧效率。同时由于排气温度降低了,也能基本实现理论空燃比。EDG废气再循环系统不仅降低了油耗,还减少了尾气排放,更加环保。

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采用了电动型水泵及电动型空调压缩机,也进一步降低了能量损失。当发动机需要冷却水时,只需要循环使用所需要的量,避免了浪费。同时实现电动化也避免了皮带辅助带来的摩擦损耗。

电池,汽车混动系统

第二个核心部件混合动力镍氢电池组作用也相当巨大。并且电池组无需外接充电,能通过系统自动回收刹车、怠速的能量,在行驶过程中自我充电。电池组也无需像纯电动车一样定期更换,用车过程电池组浅充浅放,寿命也较长,基本与整车寿命一致。

电池,汽车混动系统

电池组的充电原理是通过车辆减速时能量再生制动以及发动机工作时所产生的多余能量来完成电池组的充电。

同时还会对电池组进行充电均衡控制,而对于电池组的最佳控制是电量到达80%时开始放电工作,电量低于20%时进行充电,这样能最大程度避免电池组的老化,确保电池组的使用寿命。

电池,汽车混动系统

第三个核心部件E-CVT无级变速箱(也称为HEV变速驱动桥)是由电动机、发电机、动力分配装置及减速机构组成。

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雷凌双擎的混合动力系统带有强劲辅助驱动的电动机及高效发电的发电机。发电机在低速行驶时也能提供强电力,采用小型轻量化的交流同步电动机,可以自由控制电动机的旋转和扭矩,使起步和加速更平顺。

电池,汽车混动系统

动力分配装置会将汽油发动机的动力合理分配给传动系统和发电机,通过行星齿轮无缝衔接,快速有效的将动力进行分配。

其中汽油发动机与行星齿轮架连接,驱动齿圈及太阳轮旋转,再通过齿圈连接电动机来驱动车轮,太阳轮则与发电机连接,利用发动机的动力来进行发电。

此外,HEV变速驱动桥上还搭载了减速齿轮,通过降低前电动机的转数,增大电动机的扭矩,从而产生更强的驱动力,也带来更平顺的加速体验。

总的来说,E-CVT无级变速系统能够进行出色的动力分配调节,最大程度降低了换挡顿挫,使行驶更加平顺;同时行星齿轮机构间无间断的传输动力,也提高了动力效率。

电池,汽车混动系统

雷凌双擎混动系统的最后一个核心部分就是PCU动力控制装置。由逆变器、可变电压系统、DC-DC转换器组成。

该装置可完成混合动力电池和电机间交流电与直流电的转换,对电源电压进行恰当的调节,并辅助管理发动机和电机的动力输出及能量回收。PCU动力控制装置不仅能让电动机输出高功率、发挥最高性能,还进一步提升了混动系统的整体动力效率。

总结:通过了解雷凌双擎的油电混动系统的相关知识,我们也进一步加深了对于雷凌双擎油电混动技术的认知。确实雷凌双擎的混动技术值得肯定,自从上市以来好评如潮,已经通过市场的检验了。雷凌双擎通过发动机与双电动机共同合作的形式来驱动车辆,具有强动力、低油耗、低排放及低噪音的优点,真正做到了高效率低能耗,是一辆既节能又环保的车。很多消费者购买混动车都会担心电池寿命的问题,雷凌双擎除了有技术的加持来延长电池的寿命外,在2018年12月31日前购车(以购车发票日期为准)的消费者还可享受“不限年限,不限里程”的电池无忧政策。电池问题解决了,再加上混动技术是未来发展的大趋势,拥有省油“秘籍”的雷凌双擎肯定会得到更多消费者的认可,未来依旧一片光明。

文章标签: 电池

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