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全面反超對手 本田混動/渦輪技術解析
黃榮嘉
原創 · 0瀏覽·2016-02-29 01:45
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[汽車之家 發動機技術] 在2016年FUNTEC TURBO+HYBRID技術體驗營活動中,本田正式發布3款渦輪增壓發動機和新一代混合動力系統,分別命名為SPORT TURBO (銳?T動)和SPORT HYBRID(銳?混動)。新發布的動力總成將會逐步搭載在新車型上,例如新款的混合動力雅閣/思鉑睿、第十代思域,以及廣汽本田即將上市的中型SUV。而且在這次的試駕會上,我將能簡單試駕這些新車型(仍處于開發階段)。

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雖然在這次活動中,廠家發布了這幾款全新的動力總成,但實際上很多具體的參數都還沒有對外公布。既沒有廠家數據,也沒有咱們實測數據,這就說全面反超對手了?你一定會覺得我是在忽悠你。非也,主要依據有以下兩點:最主要的競爭對手豐田,曾經發文表示高度認可本田全新的i-MMD雙電機混合動力系統。原話意思大概是,“最低油耗的中型車寶座已經被本田雅閣奪走了,如果我們要想超遠其表現,只能重新開發一套新的混合動力系統。”。(根據官網數據,混動雅閣燃油消耗率為30km/L,158kW,混合動力凱美瑞燃油消耗率為23.4km/L,綜合輸出功率151kW)。而對于幾款渦輪增壓發動機來說,在對比試駕過試裝車型以及同級車型之后,我也覺得前者的表現更加出色。接下來,就讓咱們一起來看看這幾款新動力總成有什么厲害之處。

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新一代運動型雙電機混合動力系統i-MMD

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本田的混合動力總成也是有一系列產品的,這次發布的i-MMD系統是為中型車準備的,最先搭載這套系統的是現款的美版和日版混合動力雅閣,而即將在國內上市新款雅閣和思鉑睿混動車型也會搭載這套系統。在混合動力系統的世界里,豐田一直是龍頭老大,但卻對本田這套i-MMD系統有著如此高的評價,后者肯定有其獨到之處。i-MMD系統具有兩個電機,結構上也比豐田的THS-II系統更簡單一些。

本田(進口) 雅閣(海外) 2014款 Hybrid

『圖為現款美版混動雅閣』

我們在現場體驗的是即將推出的新款雅閣混合動力車型,但奈何新車不讓拍照,仍處于保密階段,只能用現款美版車型圖片代替。我們先試駕混動版的凱美瑞,然后再試駕混動雅閣,這樣兩車的差異就更加明顯了。先說動力表現吧,主要由電動機驅動的混動雅閣加速力度明顯比凱美瑞更快,而且無論是后勁還是反復加速的響應性,都更加出色,甚至有高了半個級別的感覺,電動機強大的扭矩優勢很明顯。另外,行駛品質方面的表現也是不能不提的,動力系統的噪音、車廂隔音、懸架的減振效果都要比混動凱美瑞好很多,絕對是今年最值得期待的車型之一。下面就讓咱們一起來看看這套i-MMD系統有何獨到之處。

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據廠家介紹,本田的i-MMD系統和豐田的THS-II系統相比,結構上有個本質性的差異,本田的i-MMD系統在工作時是在不斷切換動力來源,而豐田的THS-II則是在不斷地調整各個動力來源的混合比例。

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i-MMD系統的優勝之處在于,系統中各個部件之間采用固定的齒比連接,不需要變速機構(變速機構往往使系統更復雜,而且增加重量),而且發動機可以直接驅動車輛前進,減少傳動部件的能量損失,燃油效率更高,更省油。同時,i-MMD系統采用的大功率驅動電機擁有更強的動力輸出,使整套系統的動力表現更出色,這也是稱之為運動型混合動力系統的主要原因之一。i-MMD系統具有3種形式模式,分別為EV行駛模式、混動行駛模式、發動機行駛模式,接下來我們來看看工作原理是怎樣的。

EV行駛模式:其實我們都喜歡用電動模式

混合動系統的設計初衷就是為了省油,而EV電動模式下車輛就等同于電動車,發動機關閉不燒油。所以在駕駛混合動力車型時,很多人有盡量使用EV電動模式行駛的傾向,對于我這種處女座用戶來說,更有可能發展成為強迫癥。在一定的條件下(其實EV不是最省油的模式,后面會解析),這樣的做法我認為是合理的。

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電動模式的好處就是可以減少傳動系統在驅動車輛前進時的動力損失,能夠更高效更充分地利用能源。所以在本田的i-MMD系統中,EV行駛模式扮演著重要的角色,工作原理很簡單,就是使用電池里存儲的電量,驅動車輛前進。這里有一點很關鍵,系統里的離合器斷開,發動機處于閑置狀態,與正在運作的部件毫無關系,不會造成任何能量損失。EV模式最高車速為120km/h,電池滿電的話大約可以行駛2km(20-30km/h),說到底,這不是純電動系統,EV模式的角色只是更充分利用剩余能量。

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制動或者減速的時候,車輪帶動驅動電機轉動(驅動電機和車輛的主被動關系反過來了,但電動機的轉動方向不變),產生電能并存儲到電池中。在EV模式中,驅動電機兼顧了發電機的角色,又是爹又是娘。在這種狀態下,車輛等于傳統的電動車,同時利用大功率電動機強勁的動力輸出,實現了順暢有力的加速感受。

發動機行駛模式:最極致省油的方式是油燒得剛好

雖然電動模式是最省油的,但試想想,車輛并非插電式的,唯一的能量來源就是汽油,歸根到底還是要依靠發動機燒油提供能量。那么問題又回到原點了,到底怎樣才能讓發動機更省油?i-MMD系統擁有一臺2.0L阿特金森循環發動機,大概2000rpm左右發動機的燃油效率是最高的,如果這時候發動機的輸出功率正好也與驅動車輛前進所需要的功率相等,那這就是i-MMD系統理論上最省油的狀態。

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現實中能夠達到完美狀態的幾率并不高,所以發動機需要帶著發電機一起轉動,把多余的能量通過發電的方式存儲到電池里。在發動機行駛模式中,發動機直接驅動車輛前進,發動機轉速會隨著車速相應提升。但這時候車輛狀態相當于傳統汽車的以最高擋位行駛,所以車速的變化不會導致發動機轉速過高而偏離經濟油耗區(車輛設定的極速為180km/h),發動機依然能夠保持較為理想的燃油效率(雖然儀表沒有顯示發動機轉速,但應該不會太高)。

混動行駛模式:曲線救國效果更好?

混動行駛模式主要出現在加速或者電池電量不足的情況下,啟動發動機帶動發電機產生電流,然后和來自電池的電流匯合,一共給電動機供電,提供更強的動力輸出。如果是地板油狀態,假設電池有足夠電量,再加上來自發動機那個方向的電流,按理是最強的動力輸出狀態。i-MMD系統最大綜合輸出功率為158kW。但如果電池沒電的話,那加速力度就要相應地打一些折扣了。

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本田的i-MMD系統有點曲線救國的意思,先發電然后再通過驅動電機驅動車車輛。混動模式可以讓發動機保持2000轉經濟油耗區內發電,這樣來用發動機最高效的工況發電從而降低油耗。同時驅動電機也有扭矩上的優勢(驅動電機135kW/315N·m)。這樣一拍即合,成為i-MMD的高效混動模式。

車輛判斷使用哪種驅動模式的依據是什么?

車輛在判斷使用哪種驅動模式的時候需要綜合考慮三個因素,剩余電量SOC、當時車速、維持車速/加速需要的功率。在EV行駛模式和發動機行駛模式下,i-MMD系統都能實現較高的燃油效率,所以對于i-MMD系統來說都是優先選擇的模式。

i-MMD系統勻速行駛時的工作狀態
速度 使用模式 模式占比
40km/h EV / 混動 1:1
80km/h 發動機 / EV 2:1
120km/h 或 以上 發動機 / 混動 1:1

i-MMD系統工作原理視頻


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