汽车黑科技第12期 没变速器的混动车?

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汽车黑科技第12期 没变速器的混动车?

最近我体验过三款混合动力的SUV车型,分别是日产楼兰、比亚迪唐和雷克萨斯RX (配置|询价)450h,突然想到这三款车型的混动系统完全不一样啊,以至于动力输出、平顺性、油耗天差地别。我们都知道混动省油,什么强混弱混插电混blabla,可有几位清楚混动系统发动机、电动机之间是如何传递能量呢?于是我觉得有必要给大家讲讲这方面原理,这篇文章干货比较足,我将以雷克萨斯的混合动力为基础,因为它家的动力匹配复杂程度更高,也更有意思。

汽车黑科技第12期 没变速器的混动车?

一图理顺:混合动力?先看有没有变速器!

汽车黑科技第12期 没变速器的混动车?

行星齿轮组:想法很巧妙,原理很烧脑

汽车黑科技第12期 没变速器的混动车?

实际上,即便是雷克萨斯RX使用的混动系统,原理也和丰田普锐斯上面的基本一致,只不过针对动力输出级别和驱动形式做了些调整和改进。我们看到这套混动系统的动力分配机构,硬件核心就是个行星齿轮组,太阳轮、行星轮盘和外层齿圈分别连接着1号电机、发动机和2号电机。

汽车黑科技第12期 没变速器的混动车?

你一定会想,那最终车轮的动力由谁来负责传递呢?不是发动机的行星轮,也不是中心太阳轮,而是最外层的齿圈。工作的时候,发动机只有在运转的情况下,行星轮才会绕着太阳轮公转,否则就是自转,充当传递动力的角色。可以想象,即便你开始全油门加速,发动机启动介入,行星轮开始公转,此时由于行星轮与齿圈之间是常啮合的,也不会带来什么顿挫感。

严格来讲,你说这还是个变速器吗?根据雷克萨斯官方的工作人员说过:“这个……我们工程师就叫它动力分配器,对外宣传就叫E-CVT电子无级变速器,其实跟CVT原理完全不着边,只不过能实现CVT一样的平顺性。”

汽车黑科技第12期 没变速器的混动车?

正常起步时,我们并不需要输出太大动力,因此车辆会默认保持在纯电动模式,这时仅有一个2号电机运转,驱动外齿圈。此时由于发动机不工作,行星轮也就不会绕着太阳轮转动。

汽车黑科技第12期 没变速器的混动车?

如果你一脚油门到底,单靠一个2号电机肯定不够用了,这时发动机介入,外层齿圈获得最大动力,车辆也就获得了最大动力输出。同样的道理,为什么我们感受不到顿挫?因为行星轮一直依靠被动的自转调节来“中和”不同动力介入时产生的顿挫。另外,发动机还能将一部分动力传递给1号电机进行发电。

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高速巡航能不能充电?答案是可以的。发动机运转,带动行星盘,这时候太阳轮是可以被动反转的,一反转,原本的1号电动机就开始扮演发电机的角色了。

同样的道理,在制动状态下,由于车轮速度降低,外齿圈的转速也跟着降低,因此这时候2号电动机就开始进入发电状态。

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如果你一直原地开着空调,会发现过一会儿发动机会自己启动,原因很简单——电不够了呗。在这个原地充电的过程中,发动机启动后带动行星盘绕着太阳轮公转,由于车没动,外齿圈肯定是固定的,因此,发动机输出轴的所有能量也就传递给了太阳轮,于是太阳轮所对应的1号电机就开始发电了。

总结:

实际上,在车辆使用过程中,工况的变化非常频繁,ECU需要不停地判定目前处于什么工况,再将执行指令传递给对应的发动机、电动机或行星齿轮组,实际的工作过程也要比我上面讲的“简化版”复杂得多。但不得不承认,目前丰田以及雷克萨斯的这套动力分配的解决方案,是唯一能将动力输出和平顺性匹配得相当完美的,这从RX450h的试驾体验中就不难感受到。

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哦对了,如果你对之前提到的混动楼兰油耗问题很感兴趣,也可以点击下方的扩展阅读,您会发现不是所有的混动都能省下油来。

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    热门评论

    hjc1639 hjc1639广东

    科普文章还是严谨点好~所有图片上的转动方向都标错了~一号电机和发动机转动方向相同,二号电机与之相反~也就是说最外层齿圈转动方向和太阳轮以及整个行星轮盘的转动方向是相反的~小编,还是把脑子捋顺了再来发科普文章的好,不要误导大众~

    10-08 11:04

    达文西 达文西重庆

    ECVT的控制软件才是丰田的黑科技

    10-08 10:26

    用户2632338335 用户2632338335广东广州

    写的好一手软文!

    10-08 14:29

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