如何分析混合動力汽車動力系統(tǒng)布置方案
混合動力汽車動力系統(tǒng)布置方案主要有串聯(lián)式、并聯(lián)式、混聯(lián)式等。
串聯(lián)式動力系統(tǒng)中,內(nèi)燃機(jī)主要用于發(fā)電驅(qū)動電動機(jī),不直接驅(qū)動車輛。優(yōu)點(diǎn)是動力輸出平順,內(nèi)燃機(jī)能在最佳工況運(yùn)行,提高燃油經(jīng)濟(jì)性。缺點(diǎn)是電動機(jī)功率小,無法獨(dú)立驅(qū)動,電動模式續(xù)航有限。
并聯(lián)式動力系統(tǒng)里,內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī)可獨(dú)立驅(qū)動車輛。優(yōu)點(diǎn)是兩者獨(dú)立工作,動力輸出靈活,電動模式續(xù)航較長。缺點(diǎn)是動力輸出不夠平滑,內(nèi)燃機(jī)工作效率低,影響燃油經(jīng)濟(jì)性。
混聯(lián)式動力系統(tǒng)綜合了串聯(lián)和并聯(lián)的優(yōu)點(diǎn),運(yùn)行模式多樣,能靈活調(diào)整發(fā)動機(jī)和電機(jī)輸出動力比例,確保各自系統(tǒng)在高效率區(qū)運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)最優(yōu)動力匹配。但此構(gòu)型連接方式系統(tǒng)復(fù)雜,控制要求高,成本也高。
增程式屬于串聯(lián)式的一種,發(fā)動機(jī)和發(fā)電機(jī)集成,效率進(jìn)一步提高,有專門控制單元協(xié)調(diào)能量分配。串聯(lián)式系統(tǒng)在中低速城市工況有節(jié)油優(yōu)勢,約 25%,但城鄉(xiāng)和高速工況沒優(yōu)勢,不適合爬坡和高速,適用于平原城市公交。
并聯(lián)式中,P2 構(gòu)型電機(jī)置于變速器輸入軸,利用變速器減速增扭,可降低電機(jī)和整車成本,但換擋有動力中斷。P3 構(gòu)型電機(jī)置于變速器輸出軸,換擋無動力中斷,但電機(jī)選型會增加成本。P2 構(gòu)型在中低速城市工況與串聯(lián)式差不多,節(jié)油率 25%左右,在城鄉(xiāng)和高速工況節(jié)油率 15% - 20%,適用于高速工況,如平原地區(qū)城際、長途客運(yùn)和城市公交。P3 構(gòu)型在中低速城市工況與串聯(lián)式類似,節(jié)油率 25%左右,在城鄉(xiāng)和高速工況節(jié)油率 10% - 15%,更適合爬坡工況,適用于山區(qū)和平原地區(qū)城市公交。
混聯(lián)式中,雙電機(jī)直聯(lián)系統(tǒng)沒有變速機(jī)構(gòu),結(jié)構(gòu)簡單,傳動效率高,控制相對簡單,能實(shí)現(xiàn)串聯(lián)和并聯(lián)模式轉(zhuǎn)換,但發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與車速無法解耦,工作區(qū)域效率低,最大爬坡度有限,不適合高速工況,中低速工況節(jié)油率約 30%,適用于平原城市公交。雙行星排系統(tǒng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與車速解耦,能控制發(fā)動機(jī)在高效區(qū),但起停機(jī)振動噪音大,存在頓戳感,電機(jī)高速弱磁消耗大,效率低,中低速工況節(jié)油率 30%左右,更適合爬坡工況,適用于平原或山區(qū)城市公交。帶變速器雙行星排系統(tǒng)在高速工況下可避免電機(jī)高速弱磁問題,電機(jī)和發(fā)動機(jī)都能高效運(yùn)行,節(jié)油率在高速工況可達(dá) 15% - 20%,適用性強(qiáng),適用于各種車型需求。
總之,不同混合動力系統(tǒng)構(gòu)型各有優(yōu)劣,要根據(jù)具體用途和需求選擇。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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