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帶你走進電混汽車的“天花板”,深度講解電混核心奧秘

2023-03-19 14:22 作者:座山雕哥哥2020  | 我要投稿

電混市場有多火爆,早已無需我們多加渲染。

尤其是,近年來國產(chǎn)電混百花齊放,聲勢浩大。更不乏像比亞迪DM-i這樣叫好又叫座的技術(shù)出現(xiàn),可以說,差點就摸到了電混的“天花板”。

那么,是不是“天花板”有些松動了?

殊不知,5、4、3、2、1……電混“天花板”,卻蹭蹭蹭的又起飛了!


還有4天不到,電混“天花板”的“國內(nèi)首發(fā)車”就將到來,而且,還將帶來“斷層式”的技術(shù)領(lǐng)先!那么,這個“天花板”到底是誰?且容我們先賣個關(guān)子。

因為,在揭曉答案前,我們需要先講清楚各大電混技術(shù)的源流。

1

想“飆”就“飆”,功率分流式電混YYDS

當(dāng)下主流的電混技術(shù)主要可以分為三大類,一類是串聯(lián)式,一類是雙電機混聯(lián)式(德系P2并聯(lián)電混已經(jīng)基本淘汰),還有最后一個我們先按下不表。

如今較為流行的增程式電動,用的就是串聯(lián)式技術(shù)路線;雙電機混聯(lián)式最具代表性的則是比亞迪DM-i和本田i-MMD,其他的國產(chǎn)電混系統(tǒng)也多少是從該技術(shù)路線加法衍生而來。

至于為什么要做加法,往下看就知道了。


我們來看一眼DM-i和i-MMD的技術(shù)架構(gòu),它的能量路線主要有兩條。一是通過發(fā)動機帶動P1電機發(fā)電,然后通過電機驅(qū)動;二是通過發(fā)動機與離合器嚙合,直接帶動車輪。而增程式則只有第一條路線,也就是發(fā)動機只能發(fā)電。所以本質(zhì)上,DM-i和i-MMD也是對增程式做加法。

DM-i和i-MMD有什么優(yōu)勢呢?其實八個字就能概括,“低速用電、高速用油”。

在市區(qū)的絕大多數(shù)工況,都是采用電機驅(qū)動,發(fā)動機始終在高效區(qū)間發(fā)電。而到了高速,則是由發(fā)動機直驅(qū),避免電機效率不足的部分。這樣一來,不管是市區(qū)還是高速,它們的節(jié)油效果都可圈可點。


但這種架構(gòu)的缺點也非常明顯,最大的弱點無非就是,它的能量傳遞是“按速分配”,而不是“按需分配”。

不管是DM-i還是i-MMD,它們都是差不多車速80km/h以上發(fā)動機才能介入直驅(qū)。而在車速80km/h以下,不論動力需求多么強,都只能用電機“干耗”。

一旦需求遲遲不能滿足,威脅到系統(tǒng)和電機的可靠性,就會出現(xiàn)“EV受限”,甚至只能去4S店解決。

有一些車企也試著解決這一問題,比如加上一個兩檔變速箱(經(jīng)濟、動力),或者加上一個三擋變速箱(標準、經(jīng)濟、動力),讓發(fā)動機可以更低速介入。但這種方式又讓系統(tǒng)控制更加復(fù)雜,說白了依然是“按速分配”,解決不了根本問題。


那有沒有電混系統(tǒng)是嚴格“按需分配”的呢?就是由系統(tǒng)決定什么時候用油、什么時候用電、什么時候油電混用,在效率和性能方面同時達到巔峰。

當(dāng)然有!最知名的無疑就是豐田的智能電混雙擎(THS)系統(tǒng)。它是典型的功率分流型電混架構(gòu)。

在這套架構(gòu)中,豐田將發(fā)動機、發(fā)電機以及驅(qū)動電機三者通過行星排耦合在一起。它沒有速度的概念,只有負荷的概念。簡言之,系統(tǒng)只會根據(jù)實際駕駛的需求做出判斷,什么時候進行怎樣的動力輸出。

哪怕速度只有40碼,只要用戶確實想“飆”一下,系統(tǒng)立馬也能給出油與電的共同輸出。即使速度上到了80碼以上,如果電機效率依然夠高(路況良好),也依然能電驅(qū)動的狀態(tài),并不會強行“召喚”發(fā)動機介入。

這就是豐田THS系統(tǒng)被稱為電混“天花板”的關(guān)鍵。嚴格的“按需分配”,讓它從理論上就擁有了最高的上限,相比傻瓜式的雙電機混聯(lián)系統(tǒng)優(yōu)勢明顯。

2

全速域真電混,造就“六邊形戰(zhàn)士”

那么,是否其他廠家就想不到做功率分流型電混架構(gòu)?當(dāng)然也不是。

實際上,很多企業(yè)都做過類似的結(jié)構(gòu),但效果卻都不好。以致于大家不得不承認,世界上只有兩種電混,一種是豐田,一種是其他。

究其原因,還是在于豐田得天獨厚的優(yōu)勢。


首先,我們要搞清楚,車企要做好功率分流式電混,需要怎樣的技術(shù)儲備。

在功夫汽車看來,應(yīng)該是三大塊:高效的發(fā)動機、高精尖的行星齒輪組以及出色的控制技術(shù)。

先說發(fā)動機,這塊技術(shù)門檻不低,但發(fā)展時間最長,對于一線車企來說倒不算太大的問題。

再說高精尖的行星齒輪組,這就難倒了大多數(shù)的車企了。因為行星齒輪組更接近變速箱技術(shù),能夠在該領(lǐng)域與豐田愛信掰手腕的企業(yè)只有一家,那就是采埃孚,但它屬于第三方的變速箱廠商,并不能完全為車企所用。

最后是控制技術(shù),豐田旗下有與博世齊名的電裝公司(Nippon Denso),它在能量管理方面的控制技術(shù)堪稱全球一流。

正是由于豐田在這三大領(lǐng)域的巨大優(yōu)勢,使得其他車企永遠只能處于追趕者的地位,最終放棄了爭奪電混“天花板”的機會。


可以說,從1997年第一代THS電混系統(tǒng)推出,到如今第五代智能電混雙擎系統(tǒng)上市。豐田電混憑借著超高的傳遞效率和出色的駕馭體驗,始終牢牢占據(jù)著電混“天花板”的地位。

當(dāng)然,更令人稱道的還是它的出色可靠性。全速域真電混讓各個部件都處于最“舒服”的狀態(tài)。這也讓豐田雙擎電混車型的使用壽命堪稱“BUG”一樣的存在。

數(shù)字為證,截至目前,豐田雙擎電混車型的全球累計銷量已經(jīng)突破了2300萬輛。相當(dāng)于全球平均每10輛電混車,就有7輛是豐田雙擎電混,這個統(tǒng)治力在全球范圍內(nèi)無出其右。

除此之外,豐田電混可以覆蓋從1.0L到3.5L的幾乎所有等級,既有不用充電的HEV,也有插電的PHEV,并且量產(chǎn)多年無電池爆燃事故,絕對堪稱最均衡的“六邊形戰(zhàn)士”。

3

實現(xiàn)“斷層式領(lǐng)先”,推動技術(shù)平權(quán)

而即將上市的第五代THS,也就是廣汽豐田全新智能電混雙擎,將進一步實現(xiàn)深度進化。

那么,這套新系統(tǒng)有什么優(yōu)點呢?

其實就是向著電驅(qū)深度進化,有著更強的電動化效率,動力更強、油耗更低。


新系統(tǒng)在三電領(lǐng)域進行了輕量化和小型化的大革新,帶來了顛覆性的電動化效率,同時大幅增加了電機功率。最大的特點就是電機可以承擔(dān)更大幅度的動力請求波動,讓發(fā)動機可以更多在經(jīng)濟工況運行,燃油經(jīng)濟性更好。

全新鋰電池系統(tǒng)實現(xiàn)了34%的小型化和44%的輕量化,電能輸出提升了8%;高轉(zhuǎn)速電機輸出功率提升了32%,能量損耗降低了19%;動力控制單元的功率密度也提升了17%,能量損耗降低了約10%。

我們不妨更直觀來舉例子:豐田1.8L智能電混雙擎的綜合功率提升了12%,2.0L智能電混雙擎綜合功率提升了6%。效果就是動力響應(yīng)更快,并且持續(xù)時間更強。與雙電機電混系統(tǒng)不一樣的是,豐田第五代THS系統(tǒng)在80-120km/h速度段的加速表現(xiàn)更為出色,同時更加節(jié)油。

更值得一提的是,為了讓第五代智能電混雙擎的“國內(nèi)首發(fā)車”萬無一失,廣汽豐田還準備了T-PILOT、T-SMART、T-LINK三大智能化技術(shù)的最新版本。

其中T-PILOT 智能駕駛輔助系統(tǒng)基于200億公里行駛零事故數(shù)據(jù)開發(fā),在E-NCAP碰撞測試中取得了四項全優(yōu)的優(yōu)秀成績,比一些百萬級的豪華車更加穩(wěn)定;T-SMART 智能座艙可以兼容 CarPlay、CarLife 和 HiCar 三大平臺,支持上百款應(yīng)用,還能實現(xiàn)OTA遠程升級;而T-LINK智能互聯(lián)則能讓手機成為汽車操作界面的延展,真正實現(xiàn)車機、手機一體無縫互聯(lián)。

全新的技術(shù)一網(wǎng)打盡,這是廣汽豐田在實現(xiàn)技術(shù)平權(quán)道路上的最新手段。具體表現(xiàn),即將在接下來新車發(fā)布中逐一揭曉,備受期待!

4

功夫拍案

先天足夠優(yōu)秀,后天足夠努力,這就是豐田THS電混系統(tǒng)能成為“天花板”的關(guān)鍵。

而搭載豐田第五代智能電混雙擎的“國內(nèi)首款車”,則會在本月由廣汽豐田量產(chǎn)上市,將帶來“換代級體驗”。

大家都說要捅穿“天花板”?如今“天花板”卻自己上天了。

但是豐田也要正視自己的重大缺點:相對國產(chǎn)純電和電混,落后的車機系統(tǒng)和輔助駕駛系統(tǒng),急需大步提升,哪怕是豐田新推出的-PILOT、T-SMART、T-LINK三大智能化技術(shù)也已經(jīng)落后很多了哦!

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