[汽車之家 電動(dòng)車技術(shù)] 從2015年開始，中國品牌和合資品牌車企開始加快發(fā)布或推出混合動(dòng)力車型的步伐。在中國市場，目前占市場份額最大的是豐田旗下的多款采用THS（Toyota Hybrid System，下稱“THS系統(tǒng)”）混合動(dòng)力系統(tǒng)的車型，包括凱美瑞雙擎、雷凌雙擎、卡羅拉雙擎以及雷克薩斯CT200h、ES300h等車型。但隨著通用旗下的別克新君越混動(dòng)版、雪佛蘭邁銳寶XL混動(dòng)版以及凱迪拉克CT6插電混動(dòng)版車型在年底前陸續(xù)上市，豐田混動(dòng)車軍團(tuán)將迎來通用全新混動(dòng)車型強(qiáng)而有力的挑戰(zhàn)。究竟通用的混合動(dòng)力系統(tǒng)與豐田混合動(dòng)力系統(tǒng)有何不同？通用又是如何在混動(dòng)技術(shù)上超越豐田的呢？下面的技術(shù)解析將為你揭示個(gè)中秘密。
● 賬面數(shù)據(jù)上的對(duì)比
通用即將推向市場的全新混合動(dòng)力/插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)究竟在性能指標(biāo)上與目前市面在售的熱門混合動(dòng)力/插電式混合動(dòng)力車型相比處于一個(gè)什么樣的水平呢？下面我們來看看通用的產(chǎn)品在性能參數(shù)上處于怎樣的地位？
| 一些主流混合動(dòng)力/插電式混合動(dòng)力車型性能參數(shù)對(duì)比 | |||||
| 車型名稱 | 車型級(jí)別 | 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率 （馬力） |
發(fā)動(dòng)機(jī)峰值扭矩 （牛·米） |
系統(tǒng)輸出最大功率 （馬力） |
綜合油耗 (L/100km) |
| 凱迪拉克CT6插電混動(dòng)版 | 中大型車 | 276 | 400 | 340 | 1.7 |
| 雷克薩斯ES300h | 160 | 213 | 205 | 5.4 | |
| 寶馬530Le | 218 | 310 | 286 | 2 | |
| 雪佛蘭邁銳寶XL混動(dòng)版 | 中型車 | 124 | 175 | 182 | 4.3 |
| 別克新君越混動(dòng)版 | 124 | 175 | 182 | 4.7 | |
| 豐田凱美瑞雙擎 | 160 | 213 | 202 | 5.3 | |
| 沃爾沃S60L T6混動(dòng)版 |
235 | 350 | 306 | 2.1 | |
| 豐田雷凌/卡羅拉雙擎 | 緊湊型車 | 99 | 142 | 135 | 4.2 |
上表中，凱迪拉克CT6插電混動(dòng)版、寶馬530Le、沃爾沃S60L T6混動(dòng)版為插電式混合動(dòng)力車型，其余的為混合動(dòng)力車型。插電式混合動(dòng)力車型相比混合動(dòng)力車型，采用了容量更大的電池組，能夠通過車身上的接口對(duì)電池組充電，擁有更長的純電動(dòng)續(xù)航里程和更低的綜合油耗。
通過數(shù)據(jù)的對(duì)比我們可以看到，搭載通用最新混合動(dòng)力系統(tǒng)的別克新君越混動(dòng)版、雪佛蘭邁銳寶XL混動(dòng)版相比豐田同級(jí)別的凱美瑞雙擎，在系統(tǒng)動(dòng)力輸出參數(shù)上有所不及，但綜合油耗上有一定的優(yōu)勢(shì)。
而凱迪拉克CT6插電混動(dòng)版不論是在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率還是混合動(dòng)力系統(tǒng)綜合功率數(shù)據(jù)上都秒殺列表中的所有車型，足見其搭載的這套全新插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)的強(qiáng)悍。
● 超越豐田THS混合動(dòng)力系統(tǒng)的地方
豐田THS系統(tǒng)以一組行星齒輪進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)和雙電機(jī)的動(dòng)力分配，實(shí)現(xiàn)了無級(jí)變速箱平順無間斷的動(dòng)力傳輸效果，豐田稱該動(dòng)力分配系統(tǒng)為“E-CVT電子無級(jí)變速系統(tǒng)”。豐田的這套系統(tǒng)相比傳統(tǒng)的AT變速箱以及CVT變速箱，機(jī)械結(jié)構(gòu)上更為簡單，有利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的小型化和降低機(jī)械部件的生產(chǎn)成本。截止至2014年9月末，豐田混合動(dòng)力車型在全球的累計(jì)銷量已經(jīng)超過700萬輛。這些車上搭載的都是豐田THS系統(tǒng)。銷量也證明了豐田THS系統(tǒng)的可靠性、燃油經(jīng)濟(jì)性以及動(dòng)力性能是經(jīng)得起考驗(yàn)的。
那么這套沿用了將近20年的豐田THS系統(tǒng)（1997年12月豐田普銳斯正式推出）就真的那么神嗎？答案顯然是否定的。只采用一組行星齒輪進(jìn)行動(dòng)力分配的豐田THS系統(tǒng)的傳動(dòng)比范圍受到了限制，使得車輛只能在日常使用比例較高的車速范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)燃油經(jīng)濟(jì)性的最優(yōu)化，而在一些不常見的車速范圍（如超過120km/h的高車速范圍）做了妥協(xié)。
■ 別克新君越混動(dòng)版/雪佛蘭邁銳寶XL混動(dòng)版系統(tǒng)解析
通用全新的混合動(dòng)力系統(tǒng)采用了兩（別克新君越混動(dòng)版和雪佛蘭邁銳寶XL混動(dòng)版）/三（凱迪拉克CT6插電混動(dòng)版）組行星齒輪進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)和雙電機(jī)的動(dòng)力分配，從而可以實(shí)現(xiàn)更大的傳動(dòng)比范圍和更多的工作模式來應(yīng)對(duì)不同的工況，最終實(shí)現(xiàn)動(dòng)力性能和燃油經(jīng)濟(jì)性的提升。
雪佛蘭邁銳寶XL混動(dòng)版和別克新君越混動(dòng)版配置了兩個(gè)電機(jī)、兩組行星齒輪和三個(gè)離合器（其中一個(gè)為單向離合器，無需電控），除了具備兩種純電動(dòng)模式（單電機(jī)EV和雙電機(jī)EV）外，還具備了低速混動(dòng)模式（大傳動(dòng)比）、中速混動(dòng)模式（固定傳動(dòng)比）以及高速混動(dòng)模式（小傳動(dòng)比）三種模式。從機(jī)械上來看，通用這套混合動(dòng)力系統(tǒng)相當(dāng)于一個(gè)三擋AT自動(dòng)變速箱，根據(jù)不同的車速和負(fù)載實(shí)現(xiàn)了不同傳動(dòng)比的三個(gè)擋位。此外，通過切換兩個(gè)電機(jī)的“角色”（發(fā)電/輸出動(dòng)力）來配合上述相應(yīng)模式工作。
上圖中的單向離合器是為了避免發(fā)動(dòng)機(jī)和行星齒輪組反轉(zhuǎn)而設(shè)置的。上面提到了同步電機(jī)，和同步電機(jī)相對(duì)的是異步電機(jī)。這兩種電機(jī)最大的區(qū)別是轉(zhuǎn)子速度是否與定子旋轉(zhuǎn)的磁場速度一致，一致的就是同步電機(jī)，不一致的就是異步電機(jī)。一般而言，同步電機(jī)在約4000-10000rpm轉(zhuǎn)速區(qū)間有較好的動(dòng)力輸出特性，為車輛起步加速提供有力的支持；異步電機(jī)在約12000-20000rpm轉(zhuǎn)速區(qū)間有較好的動(dòng)力輸出特性，可為車輛高速巡航提供輔助。別克新君越/雪佛蘭邁銳寶XL混合動(dòng)力系統(tǒng)上所采用的是兩個(gè)同步電機(jī)。下面我們將介紹的凱迪拉克CT6插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)上的兩個(gè)電機(jī)一個(gè)為同步電機(jī)，另一個(gè)為異步電機(jī)。
■ 凱迪拉克CT6插電混動(dòng)版系統(tǒng)解析
凱迪拉克CT6插電混動(dòng)版配置了兩個(gè)電機(jī)、三組行星齒輪和五個(gè)離合器，實(shí)現(xiàn)了四個(gè)純電動(dòng)模式、三個(gè)固定傳動(dòng)比模式以及四個(gè)可變傳動(dòng)比模式。更多的工作模式能夠提升車輛在各種工況下的運(yùn)行效率，從而進(jìn)一步滿足高端消費(fèi)者對(duì)動(dòng)力性能與燃油經(jīng)濟(jì)性的較高需求，也是凱迪拉克CT6插電混動(dòng)版強(qiáng)調(diào)“Fun to Drive”駕駛樂趣的體現(xiàn)。
從上面的介紹我們也可以看到，通過增加行星齒輪組的數(shù)量來實(shí)現(xiàn)更多不同傳動(dòng)比的擋位，配合雙電機(jī)的輔助實(shí)現(xiàn)了比豐田THS系統(tǒng)更精細(xì)的動(dòng)力分配以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力性能和燃油經(jīng)濟(jì)性的全面提升。這就是通用全新的混合動(dòng)力系統(tǒng)在與豐田對(duì)比中的顯著優(yōu)勢(shì)。更大的傳動(dòng)比范圍也使得通用的混合動(dòng)力系統(tǒng)能夠在更高的車速下實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)行駛來進(jìn)一步提升燃油經(jīng)濟(jì)性。雖然通用和豐田一樣，利用行星齒輪機(jī)構(gòu)實(shí)施動(dòng)力分配，但通用混合動(dòng)力系統(tǒng)更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和完全不同動(dòng)力分配方式使其擺脫了模仿的嫌疑，完全避免了法律上的專利糾紛。