混合動(dòng)力汽車有哪些類型
混合動(dòng)力汽車類型多樣,按不同分類標(biāo)準(zhǔn)有多種類別。按是否可外接充電,分為插電式和非插電式;按結(jié)構(gòu)特征,有串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式;按混合程度,則包括完全混合動(dòng)力、中混合動(dòng)力和微混合動(dòng)力。此外,還有 48V 輕混、HEV、PHEV、REEV 等主流分類。這些不同類型的混合動(dòng)力汽車,各有其獨(dú)特的工作原理與性能特點(diǎn),以滿足不同消費(fèi)者的需求。
首先來看看按是否可外接充電的分類。插電式混合動(dòng)力汽車,它設(shè)置有充電接口,這一特點(diǎn)使得它的電池容量相對(duì)較大。像寶馬i8、比亞迪秦等都是此類車型的代表。憑借較大的電池容量,插電式混合動(dòng)力汽車在純電模式下能夠行駛較長(zhǎng)的距離,日常短途出行時(shí)可以單純依靠電力驅(qū)動(dòng),從而大大減少了燃油的消耗,降低了用車成本與尾氣排放。在長(zhǎng)途行駛時(shí),又能切換到燃油動(dòng)力模式或者混動(dòng)模式,不用擔(dān)心續(xù)航問題。
而非插電式混合動(dòng)力汽車沒有充電接口,電池容量較小,例如豐田普銳斯、雷克薩斯CT200h等。這類車主要依靠發(fā)動(dòng)機(jī)工作,同時(shí)電機(jī)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候輔助發(fā)動(dòng)機(jī),在車輛啟動(dòng)、加速等過程中提供額外的動(dòng)力支持,提升車輛的整體性能,并且通過能量回收系統(tǒng),將車輛制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存起來,用于后續(xù)的驅(qū)動(dòng),以此提高燃油的利用率。
按結(jié)構(gòu)特征分類,串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車,如雪佛蘭沃藍(lán)達(dá)、寶馬i3 ,在這種結(jié)構(gòu)中,發(fā)動(dòng)機(jī)并不直接參與驅(qū)動(dòng)車輛,而是扮演發(fā)電的角色,產(chǎn)生的電能供給電動(dòng)機(jī),由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛前進(jìn)。這種方式使得發(fā)動(dòng)機(jī)可以始終保持在較為高效的工作區(qū)間運(yùn)行,提高了能源利用效率,減少了尾氣排放。但它也存在一定的局限性,比如能量在轉(zhuǎn)換過程中會(huì)有一定的損失,影響了整體的能量傳遞效率。
并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車,以本田IMA系統(tǒng)為典型代表,它具備發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)發(fā)電機(jī)這兩個(gè)動(dòng)力總成,二者既可以獨(dú)立工作,也能夠聯(lián)合起來為車輛提供動(dòng)力。在一般行駛狀態(tài)下,車輛以發(fā)動(dòng)機(jī)作為主要?jiǎng)恿碓?,而在加速、爬坡等需要較大動(dòng)力的工況下,電動(dòng)發(fā)電機(jī)就會(huì)介入,輔助發(fā)動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)車輛,增強(qiáng)車輛的動(dòng)力性能。這種結(jié)構(gòu)使得車輛在動(dòng)力輸出上更加靈活,能夠更好地適應(yīng)不同的駕駛場(chǎng)景,但在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和控制策略上相對(duì)復(fù)雜一些。
混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車,豐田THS - II系統(tǒng)是其代表。這種類型結(jié)合了串聯(lián)和并聯(lián)的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì),在不同的行駛工況下,可以靈活地在串聯(lián)和并聯(lián)模式之間切換。比如在低速行駛或者需要較小動(dòng)力時(shí),車輛可以采用純電驅(qū)動(dòng)或者串聯(lián)模式;在高速行駛或者需要較大動(dòng)力輸出時(shí),則可以切換到并聯(lián)模式,由發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)車輛。這種全方位的動(dòng)力支持,讓車輛能適應(yīng)更多的行駛場(chǎng)景,為消費(fèi)者帶來更為全能的駕駛體驗(yàn)。
按照混合程度分類,完全混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),以豐田THS混合動(dòng)力系統(tǒng)為例,它具備多種功能,不僅可以實(shí)現(xiàn)車輛的啟??刂?,在車輛臨時(shí)停車時(shí)自動(dòng)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),減少不必要的燃油消耗,當(dāng)需要繼續(xù)行駛時(shí)又能迅速啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。而且還擁有能量回收系統(tǒng),能夠?qū)④囕v制動(dòng)過程中產(chǎn)生的能量回收并儲(chǔ)存起來,用于后續(xù)的驅(qū)動(dòng)。此外,它還可以實(shí)現(xiàn)純電驅(qū)動(dòng)、混動(dòng)驅(qū)動(dòng)等多種模式,車輛的動(dòng)力切換更加自然流暢,駕駛體驗(yàn)較好。
中混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),像本田IMA混合動(dòng)力系統(tǒng),雖然不能實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)驅(qū)動(dòng),但具備能量回收功能,在車輛制動(dòng)過程中,電機(jī)可以將車輛的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存起來,在車輛后續(xù)的行駛過程中,這些儲(chǔ)存的電能可以輔助發(fā)動(dòng)機(jī)工作,幫助車輛加速或者維持穩(wěn)定的行駛狀態(tài),一定程度上提高了車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。
微混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),以別克君越eAssist為代表,其電機(jī)的主要作用在于車輛的啟動(dòng) - 停止以及部分能量回收。在車輛臨時(shí)停車時(shí),電機(jī)可以迅速關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),當(dāng)需要重新啟動(dòng)時(shí),電機(jī)又能快速啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),減少發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的燃油消耗。同時(shí),在車輛制動(dòng)過程中,電機(jī)可以回收一部分能量,但相較于完全混合動(dòng)力和中混合動(dòng)力系統(tǒng),其能量回收的比例相對(duì)較小,對(duì)車輛整體性能的提升程度有限。
主流混動(dòng)汽車分類中的48V輕混,主要配備較大的啟動(dòng)機(jī),具備啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)以及補(bǔ)充輸出扭矩的功能。它有P0電機(jī)(BSG)、P1電機(jī)(ISG)兩種類型,但電機(jī)性能相對(duì)較低,幾乎無法實(shí)現(xiàn)純電驅(qū)動(dòng),節(jié)油率也比較低,不過成本卻是最低的。奔馳系列部分車型采用了這種技術(shù),但P0電機(jī)前期反饋故障率較高,目前在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較少。整體而言,48V輕混基本屬于油車平臺(tái)的改進(jìn),變化不大,對(duì)降低油耗的效果有限,一般是廠商為使中大型SUV通過油耗限值而采用的技術(shù),對(duì)消費(fèi)者實(shí)際收益較小。
HEV俗稱油電混動(dòng),這類車只需要加油,無需外接充電,豐田雙擎是典型代表。其大部分技術(shù)源于豐田的功率分流技術(shù),當(dāng)然豐田和本田在技術(shù)細(xì)節(jié)上存在差異,國(guó)內(nèi)部分車企采用DHT專用混動(dòng)變速箱技術(shù)路線。HEV車型的電池容量不大,一般在3kWh左右,能夠?qū)崿F(xiàn)短距離的純電驅(qū)動(dòng),節(jié)油率因車型而異,整車成本略高于傳統(tǒng)燃油車。由于DHT變速箱屬于新車型,目前還不享受相關(guān)政策支持。
PHEV插電式混合動(dòng)力汽車,既可以通過充電補(bǔ)充電能,也能夠加油使用燃油,具有較高的節(jié)油率。按照法規(guī)要求,其純電驅(qū)動(dòng)的最低里程為43km,實(shí)際純電里程一般在150km左右。PHEV有P2變速箱插混、P13/P12變速箱、DHT變速箱插混等多種技術(shù)路線,電量通常在10 - 20度左右,相比傳統(tǒng)燃油車成本要貴1.5W左右。整車重量相對(duì)較大,但動(dòng)力性是幾種類型中最好的,能夠?qū)崿F(xiàn)多種模式駕駛,并且可以懸掛綠牌,享受相關(guān)政策支持。
REEV增程式混動(dòng)汽車,理想、問界等品牌的部分車型是其代表。這種類型技術(shù)難度和入門門檻相對(duì)較低,基本可以看作是電動(dòng)汽車,只是額外布置了發(fā)動(dòng)機(jī)用于發(fā)電。其電池容量較大,一般在20 - 30度電左右,純電里程長(zhǎng),在市區(qū)通勤中優(yōu)勢(shì)明顯。整車成本和PHEV差不多,但由于發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生噪音,所以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)噪音管理要求較高。在高速行駛時(shí),其節(jié)油率相比PHEV稍差,動(dòng)力性方面前段加速迅猛,但后段會(huì)有一定的上限,而且發(fā)動(dòng)機(jī)排量較小,在高原地區(qū)效率會(huì)有所降低。
總之,混合動(dòng)力汽車的多種類型,各自有著不同的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì),無論是追求環(huán)保節(jié)能、長(zhǎng)續(xù)航、強(qiáng)動(dòng)力還是低噪音等不同需求的消費(fèi)者,都能從中找到適合自己的車型。這些不同類型的混合動(dòng)力汽車,也共同推動(dòng)著汽車行業(yè)向更加環(huán)保、高效的方向發(fā)展。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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