通用、现代混动技术具备哪些优势?

2017-02-20 08:04:23编辑张凯
新能源汽车新闻 2017年1期
关键词:索纳塔电驱混动

编辑/N.E.S 张凯

通用、现代混动技术具备哪些优势?

编辑/N.E.S 张凯

纵观国内混动汽车市场,已经不再是日系产品一家独大的局面,因为你在看到雷克萨斯、丰田、本田在国内布局新能源市场的同时,还会发现一些来自欧洲、亚洲的传统汽车厂商也开始涉足这一领域,他们的产品就包括通用旗下的君越/迈锐宝混动,以及起亚K5/第九代索纳塔混动等。

在上期的技术解析频道介绍了丰田和本田混动技术后,或许大家对以丰田、本田为代表的日系混动有了更全面的了解,而以君越30H为代表的通用混动,以及以第九代索纳塔Plug-in Hybrid为代表的韩系混动,又有哪些技术优势?

以君越为代表的通用混动——集成度高,适用多种平台

君越混动以及迈锐宝XL混动采用了相同的混动技术,均搭载1.8L SIDI直喷发动机和双电机以及1.5kWh的三元锂电池组。其变速箱均集成了两个电动机、逆变器等,最重要的是采用了两个行星齿轮组,用两个离合器(一个固定、一个运行)调整混动力工作模式。众所周知的是,丰田只采用了一个行星齿轮组,弊端是发动机和电动机无法保证同时在最佳工况时工作,而全新VOLTEC采用两个行星齿轮,就可以达到这种效果。

简单来讲,搭载了双电机与双行星齿轮的电驱系统,分为纯电动驱动模式和发动机+电机混合驱动的工作模式。其中,纯电动驱动模式主要应用于低速和中低负荷的行车状态上,如日常起步以及倒车这样的用车场景。

在车辆处于中低负荷区间时,电驱系统可以独立驱动车辆,此时发动机并不介入工作,起步由一号电机驱动,然后由两个电动机驱动车辆加速。这是因为一台电机功率有限,无法达到更好的加速效果,类似手动1挡切2挡的过程。若是处于减速状态时,车轮拖动二号电机反向为电池进行充电,达到能量回收的目的。

当起步之后车辆进入匀速行驶状态,这套电驱系统会进入固定齿比的混和动力驱动模式。当电池电量不足,发动机开始工作,发动机在直接驱动车辆的同时带动一号电机发电。这部分电主要对电池充电以及驱动二号电机运转。当需求较大时,一号电机产生的电会全部输送给二号电机,此时二号电机和发动机共同驱动车辆前进。当需求不大时,部分充电部分驱动,需要回收动力时,同样由二号电机进行能量回收。

随着车速的增加,当车辆需要更多动力加速时,第三种模式便被激活了。这个模式是发动机通过一号行星齿轮直接驱动车轮,而其中二号电机则通过二号行星齿轮进行能量回收,给电池充电或者为车辆直接提供动力。需要回收动力时,则同样通过二号电机进行能量回收。在日常行车过程中,控制系统会根据需要在固定齿比模式和复合模式之间快速切换,根据实际工况选择合适的驱动模式。

系统集成度方面,通用的这套电驱系统集成化程度很高,电机、电机控制器、离合器、离合器控制器等元件都集成在了一起,不仅体积更小,而且对元器件尤其是电机控制器的保护更好。整套系统的体积与传统的6AT变速箱相差无几,更利于在通用旗下各平台车型上进行布局。综合来看,这款电驱系统具有变速范围宽、驱动模式适应速度区间广的优点,再加上高度集成且体积小的优点,能够适用于多平台广泛推广。

以索纳塔为代表的现代混动:简单但可靠性不差

索纳塔九混动版与索纳塔九插电混动版采用相似的硬件结构,只是在电机功率、电池容量和插电系统等方面有所不同。索纳塔九混动版采用了一台2.0L自然吸气发动机,这台发动机的特点是能够实现阿特金森循环技术,另外还搭载一台容量为1.62kWh的电池组来驱动电动机。对于这种不能插电的混合动力车型来说,它的纯电续航里程一般都不会太长,因为其电池的设计并不是容量越大越好,因为电池电量完全来源于发动机和制动能量回收,如果容量过大,在正常用车情况下很难将电池组完全充满,所以没有充满的部分不仅没发挥作用,而且还会增加车重,影响燃油经济性。其实,工程师更加关注的是长期使用时电池的耐久性和可靠性。

起步及低速阶段,索纳塔九混动版完全由电动机来提供动力;在急加速和上坡等需要强劲扭矩的时候,发动机和电动机会共同协作驱动车辆;较高车速巡航时,电动机和发动机会交替工作,当电池组电量足够的话,电动机会优先作为动力源;而当电量不足时,发动机则会边提供动力边为电池组充电。另外,减速、制动时电动机则会回收一部分制动能量。

与丰田、本田最新的混合动力技术相比,现代索纳塔九的混动技术思路更加简单,并且由于它将电动机直接通过离合器介入到动力输出中,决定了其混动控制逻辑较丰田、本田更加简单。现代的这套系统不能说技术含量是最高的,但是可靠性方面,现代并不一定比前者差。

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