什么是汽車雙擎
汽車雙擎指的是油電混合動(dòng)力系統(tǒng),即汽車同時(shí)擁有發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)這兩個(gè)動(dòng)力源。
以豐田雙擎為例,其工作原理如下:
車輛啟動(dòng)時(shí),通常是電動(dòng)機(jī)工作,提供瞬時(shí)最大扭矩,順暢啟動(dòng)車輛,此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn),比如在車輛啟動(dòng)并達(dá)到一定車速之前,發(fā)動(dòng)機(jī)不工作,僅靠電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),不消耗汽油。
正常行駛時(shí),車輛能同時(shí)利用電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī),根據(jù)實(shí)際行駛狀況,自動(dòng)分配直接驅(qū)動(dòng)車輪和用于發(fā)電的動(dòng)力,使輸出功率和燃油經(jīng)濟(jì)性始終保持在最佳狀態(tài)。
全速行駛或超車等需要強(qiáng)勁加速力時(shí),車輛會(huì)同時(shí)利用發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī),實(shí)現(xiàn)強(qiáng)勁順暢的加速性能。
減速制動(dòng)時(shí),電動(dòng)機(jī)可變?yōu)榘l(fā)電機(jī),將回收的能量儲(chǔ)存到蓄電池內(nèi)。
停車時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)都會(huì)自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn),不浪費(fèi)汽油也無尾氣排放。
雙擎汽車的基本構(gòu)造包括發(fā)動(dòng)機(jī)、PCU(動(dòng)力控制單元)、HEV 變速驅(qū)動(dòng)橋(包含電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、動(dòng)力分配裝置和減速回能機(jī)構(gòu))以及動(dòng)力電池等。
發(fā)動(dòng)機(jī)多采用阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī),熱效率高,燃油經(jīng)濟(jì)性好。
PCU 負(fù)責(zé)調(diào)配發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)的介入、退出及功率輸出。
HEV 變速驅(qū)動(dòng)橋中的動(dòng)力分配裝置能合理分配驅(qū)動(dòng)力,減速回能機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收。
豐田雙擎的電池多為鎳氫蓄電池,無記憶效應(yīng)。
雙擎的類型主要有串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式。
串聯(lián)式結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單,適用于大型車輛,能量轉(zhuǎn)換過程會(huì)降低整體效率。
并聯(lián)式結(jié)構(gòu)常用于插電式混合動(dòng)力車輛,動(dòng)力性能和油耗水平較好,但受蓄電池容量限制。
混聯(lián)式結(jié)合了串聯(lián)式與并聯(lián)式的優(yōu)勢(shì),結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,需配備功率耦合裝置實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)功率分流。
雙擎汽車具有連續(xù)行駛時(shí)間長和能量消耗低的優(yōu)點(diǎn)。
與電動(dòng)汽車相比,雙擎汽車連續(xù)行駛時(shí)間長,行駛能力和動(dòng)力性更好,充電次數(shù)少,能延長電池壽命。
與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車相比,雙擎汽車能降低發(fā)動(dòng)機(jī)油耗和排放,節(jié)省成本,還能利用傳統(tǒng)汽車生產(chǎn)技術(shù),提高制造商經(jīng)濟(jì)效益。
不過,雙擎汽車也有一些缺點(diǎn),比如價(jià)格升高,因?yàn)殡婒?qū)系統(tǒng)增加了整車生產(chǎn)成本,且購車補(bǔ)貼受限。
動(dòng)力會(huì)有所降低,發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)共存導(dǎo)致功率下降。
維修費(fèi)用高,零件復(fù)雜,后期維修成本和電池更換費(fèi)用較高。
在發(fā)展趨勢(shì)方面,雙擎汽車需要提高電池的比功率,提升充電效率和使用壽命,加強(qiáng)熱能管控,避免過充電。
要研發(fā)高性能電機(jī),提高電機(jī)性能,縮小體積。
還要改進(jìn)安全性與絕緣技術(shù),采用更完善的絕緣構(gòu)造和不良檢測(cè)警報(bào)系統(tǒng)。
電源系統(tǒng)將進(jìn)一步集成化和智能化,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和智能充放電控制。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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