一提到汽车上的发动机,国内消费者大部分首先想到的就是德系车和日系车。众所周知,德系发动机它更倾向于爆发动力强,其发动机引用了全球最先进的技术。而一说到日系车发动机它比较受国内绝大数人的青睐甚至很高的评价,主要是发动机技术拥有着耐用性和燃油经济性。那么,在国内销售且名气高的就是三大日系车丰田、本田和日产,它们都拥有着各自强项及专利产权,而今天我们讲的不是它们的发动机技术谁最强,因为它们都是老生常谈的话题了,所以,我们谈谈谁家的混动技术最强?
本田 两次入选沃德十佳发动机 i-MMD混动技术世界领先
1997年,Honda开发出第一代IMA(Integrated Motor Assist)系统。1999年12月,搭载IMA系统的Insight在美国正式上市,本田成为第一个在北美销售混合动力车的公司。在过去的20几年里,从最初的IMA到现在的i-MMD,Honda在混合动力技术的探索和研究,取得了飞跃式的进步,目前已经达到了世界先进的水平。

i-MMD混合动力系统是采用双电机布局的思路,较其它平台混动系统不同的是它多了一套多平行轴综合传动装置,因此在这一领域较为特殊同时也较为先进的配备方式。它可以实现通过不同工作模式间的切换,更最大化的兼顾了动力与燃油经济性。这一套系统在2017年至2019年里,它两次被入选为沃德十佳发动机,代表了当下世界领先的技术水平。

i-MMD混动技术系统结构
本田i-MMD混动系统基于一台搭载2.0L阿特金森循环发动机、E-CVT无级变速箱、发电机、驱动电机、离合器、动力控制单元PCU和锂电池组的组合工作模式。早期,本田将定位于中端的混动系统i-MMD应用在了CR-V上,以全新的技术面貌征战于它在中国市场的新里程碑。2018年,搭载全新第三代i-MMD混动系统的本田INSPIRE锐·混动车型与燃油版车型同时上市。而艾力绅锐·混动车型也迎来了搭载了最新混动系统的机会。该系统强调了燃油经济之外,还提供了行驶品质和驾乘乐趣。

这套混动系统最终目的就是为了提升效率,减小体积和重量。好在第三代i-MMD系统和第二代i-MMD系统在结构上和工作原理上没有太大变化,均使用的是2.0L阿特金森循环发动机+双电机+锂离子电池组。而第三代系统的锂电池组则布置于后座下,其体积缩小了32%,给后备箱提供了足够大的空间,另外,扩宽2.0L阿特金森循环发动机气道,增加了EGR废气循环阀气体流量,使发动机的热效率提高了1.7%,达到了细思极恐的40.6%的热效率,发动机燃油经济性变得宽泛了。值得表扬是这套系统采用了全球首个不含*土稀**重金属的永磁驱动电机。

i-MMD系统的三种驱动模式:
该系统提供3种驱动模式,可根据驱动条件选择合适的驱动模式。
一,EV Drive纯电驱动模式

只要电池组的电量充足,可以实现纯电力驱动模式。使用EV Drive模式下,发动机处于未工作状态离合器可以实现断开。通过动力控制单元PCU把电池组中合适的电量提供到驱动电机,驱动电动机提供动力驱动车轮。当车辆处于制动或者滑行时,多余的动能可以转化为电能,储存至电池组内。
二,Hybrid Drive混动驱动模式

第二种混动驱动模式很好理解,实际上就是电机与发动机同时作工,适合于在城市里中低速行驶,拥有极高的经济性和工作效率,发动机可以起到带动发电机发电的作用,给电池组充电。
三,Engine Drive发动机驱动模式

在发动机驱动模式下,发电机和驱动电机一直处于待机状态。发动机的动力首先直接传递车轮,如遇到持续加速或高速巡航二次加速时,发电机和驱动电机就会同时工作,驱动电机协助发动机出力,此时动力达到极限。

丰田THS系*独统**步天下
丰田THS混动系统的机械结构
这套混动系统是由两个电、一个行星齿轮、一个离合器组成。MG1电动机主要用于发电,MG2主要用于驱动。当然,如果在减速时,大功率的MG2电机同样可以充当发电机的角色回收制动能量。

THS混动系统的运作原理
市面上的发动机和电动机组成的混动系统分为三种耦合形式,分别是:转矩耦合、转速耦合、交替转矩与转速耦合。
转矩耦合是直接把发动机输出轴输出的动力和电动机输出的动力刚性结合,既可以通过齿轮连接,也可以通过链条或者皮带连接,并把动力传递给传动系统,在混合动力车型中最为常见的一种同轴设计。本田的i-MMD、,广汽的G-MC、上汽的EDU系统都是属于转矩耦合的混动类型。而这种转矩耦合型的混合动力其目的就是把发动机扭矩和电动机扭矩叠加使用,从而实现并联混动效果。

丰田的THS系统在所有混动系统里可谓是独树一帜,可以归类为动力分流式,其核心点就在于它使用了一套行星齿轮结构巧妙的连接了发动机、发电机与电动机,成功的避开了离合器的存在,依靠行星齿轮有三个自由态和两组齿轮副之间的动态关系,适时地锁定或开放一组齿轮副的传动关系,就可以改变整套系统的动力输出状态和传动比。

那么,行星齿轮共分为内中外三层齿轮,分别是太阳轮,行星架以及行星齿轮。三层齿轮相互啮合,均不能独立转动,这三个齿轮之间传动比是固定的,任何一个齿轮的转动后会带动其他齿轮的转动,可以理解为牵一发而动全身。但是可以锁定其中的太阳轮或行星组架不动,而另外两者之间进行传动,从而为整套动力系统的调整留下了充裕的空间。

THS混动系统的优点
这套系统“结构简单,操控灵活”,其核心就是单排单级行星齿轮机构,由太阳轮、行星齿轮座、行星齿轮和齿圈组成。如上图所示,蓝色部分为汽油发动机,绿色部分为一号电机(MG1),连接行星齿轮组最中间绿色的太阳轮,主要起发电、启动发动机和调速作用,正反转均可,转速区间较广。红色部分为二号电机(MG2),主要用作驱动电机和动能回收时的发电机,连接最外边红色的齿圈,同时也连接车轮,既可以正转(前行)也可以反转(倒车)。而发动机则连接中间蓝色的行星组架,只实现正转。整个机构的动力通过位于齿圈上的外啮合齿轮传递至减速齿轮,再传递至车轮上。

THS混动系统特点:
1、 省去了较为复杂的电控离合器,要知道在最早期年代,其电动离合器的控制比较粗糙,结合与分离都不够顺滑的,相比之下THS的动力切换就显得非常平易近人了
2、 整套系统的体积小,重量轻,因此省去了变速箱。
3、 发动机与电机之间的工作关联性较强,其发动机与行星齿轮相接连,在电机带动车轮转动后较低车速时,发动机因为齿轮刚性啮合,立即介入工作。
4、 发动机与电机的不能同时发挥出最大功率,整个系统中的一号电机用于发电了,也就是说被分流了。
5、 动力电池不会出现放空的尴尬,也无需大容量电池(采用的是镍氢电池),同时对于延长电池寿命有很大的帮助,又可以保证发动机负荷不会过大,电机总能在恰当的时机出力。
6、 对于控制系统的要求非常高,对不同加速需求、车速、滑行等各种状态,要求各齿轮副的啮合与锁定及时,电机的正反转、发动机的启动时机都要精确控制。

因为有了这几种特性,才使得THS系统的赢得了口碑而独步天下,提供了燃油经济性,同时动力衔接也非常平顺,另外,动力电池的安全与寿命都得到了保证。唯一不足的是这套系统无法给您带来爆发性的动力。也没有强劲的提速能力。它胜在动力输出平顺不会有突兀的现象。

日产e-POWER混合动力系统 细闻无声
油电混合动力系统分类
这套油电混合动力系统是根据动力传输的路线,将它们细分为三类:串联、并联和混联。串联混合动力在车辆行驶时,发动机不直接驱动车轮,而是作为发电机为电池充电,仅由电池带动电动机驱动车辆行驶;并联混合动力则是在车辆行驶时,发动机作为车辆的主要动力来源,仅有在起步和急加速等对动力要求较高的时候电动机才介入作为辅助动力驱动车辆;而混联混合动力则是目前常见的一种,电动机和发动机都能够分别单独的驱动车辆,能够提供纯电、纯油和油电混合三种驱动模式。


在日本的三大车企中,丰田的THS混合动力系统、本田的i-MMD混合动力系统以及日产自己的Hybrid车型均使用的是混联混合动力系统,而本次日产推出的e-POWER则是市场上较少见的串联混合动力系统,它最大的特点可以实现发动机用来为电池充电,可以不直接参与驱动车辆。
日产e-POWER混合动力系统

由于使用了新的高输出电池组,使搭载在Notee-POWER上的电池组体积仅有安装在日产聆风电动车上电池体积的1/20,足够小的电池组可以很好的放置,不侵占车用空间。在Notee-POWER上电池组整齐的摆放在前排座椅的下方,并没有占用车内的乘员空间。
日产e-POWER四种工作状况

在上图3中可以分析到,在上坡或急加速时,电量消耗很快,电池在为电动机供电的同时,发动机带动发电机可以为电动机供电。图4中的原理是在平顺下坡时或者刹车滑行时,电动机会回收多余的动能给电池组充电。
子兮结语:
从文章里可以看出三大日系品牌的混动技术均各有优势与专利。相对于名声很大本田凭借过硬的技术实力,让i-MMD混动系统成为了行业标杆。而丰田独步天下的THS混动系统省去了变速箱,减少了整车质量,提供了可靠更为平顺且燃油经济性的优势,却无法体验到激情的驾驶乐趣。而日产的 e-POWER混合动力系统 与前两者不同的是可以实现串联、并联和混联特点,它即能提供驾驶乐趣也能保证省油的目的,其强大的混动技术未能在旗下的所有车型上普及,可以说是细闻无声。综合来看三家混动技术实力无法分出谁最强?那么作为的看官您怎么看呢?
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