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【深度】技术路线剖析:动力混合对比纯电动

导读: 从下面的分析来看,“动力混合”不会产生一点歧义,也不引起象“油电混合”、“油气混合”,如何解释来,也解释不到位的尴尬。因为生活常识告诉人们,“油与电不能混合”、“油与气也没有办法能混合”。

  不知道是什么原因,明明是动力混合,而在国内业界却要叫“混合动力”?如英文的“Series hybrid(串联混合),Parallel hybrid(并联混合)”也是“混合”一词在后面的。“混合动力”一词会引起较多的歧义。有些朋友问笔者,“油电混合”是什么意思?油与电如何混合?笔者解释了好半天,也没能解释清楚,有些尴尬。后来再向一些朋友解释(讲解)时,笔者把回避“混合动力”,直接随成“动力混合”就顺畅多了。

  下面将“混合动力”换成“动力混合”,仅是为解释起来更便利些,并无他意,请同行的朋友予以谅解。

  一、动力混合基本含义

  汽车的前行(或者后退)是由车载动力来驱动的。目前驱动汽车运动的动力源于是车载的机械力。这种机械力来源基本是两大类:一是车载发动机产生的动力;二是电动机产生的动力。动力混合的基本意思是将车载发动机产生的动力与电动机产生的动力进行叠加而已。

  从上面的分析来看,“动力混合”不会产生一点歧义,也不引起象“油电混合”、“油气混合”,如何解释来,也解释不到位的尴尬。因为生活常识告诉人们,“油与电不能混合”、“油与气也没有办法能混合”。

  1、动力混合的基本条件

  1)汽车上必须要具备有两种或两种以上动力源和动力耦合(转换)装置。比如说,要有车载发动机和车载电动机及离合器等。

  2)车载发动机是烧油或者是烧气而生产的动力,这是发动机系统内部的事情;同理,给车载电动机供的电是由车载动力电池提供或者是由车载发动机发的电,是电动机系统内部的事情。

  3)动力混合的对象不仅与油(气)没有直接的关系,而且与电也没有直接关系,其混合对象是车载发动机和车载电动机输出的机械力。

  2、动力混合难点是什么?

  车载发动机和车载电动机已经100多年的历史,其技术已经相当成熟了。按理说,将两者输出的机械力(驱动)进行叠加,按照中学物理学原理将两个分力进行合力即可。但是在汽车上将这两个分力起来,却是十分困难的事情。主要理由是:

  1)汽车是一个运动的物体,是有工况特点的。它有启动、加速、减速、怠速等。他对分力的要求的动态的,不是静态的。

  2)对发动机的要求,不仅仅要求提供适配的动力,同时还要求节能和环保。且指标也是越来越高。一是要百公里油耗从8个油降到5个油以下;二是排放要满足国6的要求。专家们给出答案是,这两个要求已经到达理论值的上限了。

  3)两个不同的动力装置产生的动力混合后也要到达现代汽车工况的要求,同时也有一个混合效率的要求。

  从上面的分析可以看出,动力混合并非是将传统意义发动机与传统意义的电动机,这两者输出的动力机械式混合。现代汽车的动力混合,必须是将先进发动机系统技术与先进的电动机系统,两者输出的动力进行混合,其指标也最先进的。

  归纳起来,动力混合难点有三点:一是发动机系统水平最先进的;二是电动机系统水平最先进的;三是动力混合机构也必须是最先进的。

  二、日本混合汽车最成功的原因分析

  日本发动机系统技术长期以来处于世界领先地位,其电动机系统也是的。还有一点专业人士常提起,非专业人员想搞懂,却不好懂的动力混合装置,即“行星齿轮”混合机构。专业人员要进行混合汽车产品开发,必须要对其产品工作原理、其运动理论公式的满足条件搞懂,不能仅仅是产品外围尺寸布置上进行对接而已。下面对此进行一些基本知识性介绍,从而更好的理解日本混合汽车成功技术上的原因。

  1.以丰田的Prius为例进行说明。其发动机的输出轴连接到行星齿轮的齿轮架上,发电机(Generator)连接到太阳轮上,驱动电机(Motor)与齿圈相连并输出到半轴上。行星齿轮机构系统的连接示意图如下(见图1)。

混合动力,技术路线,纯电动公交车

图1行星齿轮机构系统的连接示意图

  图中:Engine指发动机、Generator指发动机、Motor指电动机、Piniongear指小齿轮、Sungear指太阳齿轮、Planetarycarrier指行星载体、Ringgear指环型齿轮、Planetarygear指行星齿轮

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