本田的混動和豐田比有什麼優勢和劣勢?
最近看到本田的雅閣混動貌似還有點看頭,好像下半年會上市,大家怎麼看,雅閣混動的這套混動技術和凱美瑞混動比如何,有沒有優勢?
感覺現在很多廠家都在推混動了,凱美瑞混動就不說了,索納塔、K5混動版也有的賣,邁銳寶、君越的混動好像也是下半年,感覺中級車的混動之爭要來了...
先上結論:本田雅閣混合動力搭載的iMMD系統有著不遜色於豐田普銳斯THS系統的油耗表現。
- 本田雅閣混動版與豐田普銳斯的油耗對比
- 數據對比(數據來源:美國能源部交通環境辦公室 Fuel Economy)
- 2015 Honda Accord Hybrid 2.0L
城市/高速/綜合工況油耗:50/45/47
MPG (MPG, miles per gallon)2015 Toyota
Prius 1.8L- 城市/高速/綜合工況油耗:51/48/50 MPG
- 評價:從測試數據來看,Prius比Accord略勝一籌,但是考慮到Accord更大的排量,因此認為Accord和Prius在伯仲之間並沒有什麼問題。
2. 本田雅閣混合動力系統iMMD簡述
iMMD (iMMD
intelligent Multi-Mode Drive) 構型 #本田的一大特長:起名字花哨- 構成:阿特金森循環發動機、離合器、雙電機、三軸,構型如下圖
- 發動機通過離合器連接到發動機輸出軸,在離合器前通過齒輪與發電機連接;電動機直接連接電機輸出軸;在發動機輸出軸和電機輸出軸之間有第三根軸,這根軸將動力傳遞到車輪
控制策略:(圖片來源:Hirohito
IDE, Yoshihiro SUNAGA, Naritomo HIGUCHI, Development of SPORT HYBRID i-MMDControl System for 2014 Model Year Accord, Introduction of new technologies,Automobile RD Center)
純電動模式,即EV drive,該模式中:發動機不工作;離合器斷開;電機通過齒輪機構直接輸出轉矩;
串聯混合動力模式,即Hybrid
drive,該模式中:發動機通過發電機發電;離合器斷開;電機通過齒輪機構輸出轉矩;並聯混合動力模式,即Engine drive,該模式中:發動機直接輸出轉矩;離合器結合;電機同時輸出轉矩。
以上三個模式就是雅閣iMMD系統的Multi-Modes,那麼i所代表的intelligent在哪裡呢?i體現在本田對控制策略的優化。
3. iMMD系統控制策略優化(參考及圖片來源:Hirohito
IDE, Yoshihiro SUNAGA, Naritomo HIGUCHI, Development of SPORT HYBRID i-MMDControl System for 2014 Model Year Accord, Introduction of new technologies,Automobile RD Center)- iMMD系統在三個運行模式間通過兩種方式來進一步提升經濟性:
在每一個模式下儘可能提高燃油經濟性
切換模式來提高燃油經濟性
- 1) 在每一個模式下儘可能提高燃油經濟性
- 在Hybrid/Engine drive模式中,在原有工況的基礎上,控制器通過改變發動機/電機工作點,進一步提升發動機效率,如圖:
- 圖示是發動機的MAP圖,橫坐標為轉速、縱坐標為轉矩,顏色冷暖表示了發動機的輸出效率。藍色和黃色的點分別是電池不輸出能量進行調整時的發動機工作點。紅色的點是調整後的發動機工作點。
- HybridDrive 模式下,發動機和車輪實際上是機械解耦的,為了讓發動機工作在最佳燃油經濟性的位置上。驅動電機的需求功率由電池彌補。
- Engine Drive 模式下,發動機與電機同時驅動,此時讓發電機和驅動電機參與調節發動機的工作點,使發動機工作在最佳燃油經濟性的位置。
- 2) 切換模式來提高燃油經濟性
EV mode 和 Hybrid drive
mode的切換:
- 在EV與Hybrid兩種模式之間,iMMD採用了一種間斷式的混動策略(intermittent hybridmode),即電池部分參與供電,這樣的策略車輛在低速/低負荷工況,最多能提升50%;而在高速/高負荷工況下,經濟性則沒有明顯提升,部分工況能效反而下降。
- Hybrid drive mode 和 Engine drive mode 的切換
- 在Hybrid與Engine兩種混動模式中,發動機和電機的工作點也並不是完全由工況決定的。從巡航速度緩慢加速,engine drive mode 效率更高,比hybrid mode 最多提升12%;激烈駕駛時,hybrid drive mode 效率更高。
4. iMMD系統部件優化:發動機
本田iMMD系統採用了阿特金森循環發動機
阿特金森循環發動機的特點:
- 經濟性好,動力性差。但以上特點尤其適用於混合動力,動力性的缺點可以由電動機來彌補
- iMMD阿特金森循環發動機實現方法:通過設計兩種凸輪:VTEC+EVTC,動力凸輪和經濟性凸輪(Output Cam/FE Cam),使之分別在啟動工況和大轉矩工況和正常駕駛工況運行,實際上凸輪的切換也實現了奧托循環和阿特金森循環(米勒循環)的切換
- 凸輪型線與原理:經濟性凸輪的進氣門開啟時間延長(wide duration)。通過進氣門晚關,將進氣衝程吸入的氣體在壓縮衝程又排出去一部分,造成膨脹比大於壓縮比的阿特金森循環的效果
動力凸輪和經濟性凸輪的效果:經濟性凸輪動力性明顯下降,但經濟性水平上升
初代iMMD永磁同步電機設計(參考與圖片來源:KUROKI J,
OTSUKA H. Development of Motor and PCU for a SPORT HYBRID i-MMD System[J].):- 手段1:提高磁阻轉矩(reluctancetorque)
- 城市工況中低負荷的工作點比較多,需要降低電磁轉矩(magnet
torque)增加磁阻轉矩(reluctance torque)。因為在低轉矩工況下,磁通量波動(magnetic
flux fluctuation)產生的鐵損不可忽視。 - 改造磁鋼位置,提升的磁阻轉矩將整個電機的輸出轉矩最高增高了82%
手段2:高電壓
- 為了實現驅動電機的小型化,同時保證驅動電機的功率,最大電壓達到700V(對比第三代普銳斯採用了同樣的手段,最大驅動電壓是650V)
手段3:提高電機轉速
- 增速降扭是普銳斯和雅閣的通用手段,更小的轉矩意味著更小的電機尺寸,進而使得電機的功率密度有所上升,所帶來的代價是必須要設計更高的轉子強度以及更有效的冷卻手段來保證電機在高速下穩定運行
- 因此為了保證電機在高轉速下結構安全,在轉子上設計了一些槽,降低53%的應力
- 同時設計了冷卻管路,避免高溫下永磁體退磁,該管路將變速器油引到電機與發電機處
- 值得一提的是,這樣的冷卻管路製造並非易事,其所需要的冷卻油泵可能只有NSK可以生產
新一代iMMD永磁同步電機改造手段(參考與圖片來源「:Inoue, M.,
Takamatsu, H., Ogami, M., Ninomiya, K. et al., "New-Structure Motor forFull Hybrid Electric Vehicle," SAE Technical Paper 2016-01-1225, 2016,
doi:10.4271/2016-01-1225.):手段1:定子繞線的重新設計
- 由圓形細線改為方形粗線,槽型也改為方形,這樣可以填入更大面積的導線,槽滿率上升,電機尺寸可以相應減小
- 手段2:漆包線的改進
- 為增強絕緣性,在原有的漆包線外再增加一層樹脂
使用粉末噴塗技術,在線圈兩端覆蓋絕緣層,與浸漆工藝相比:在機械強度、附著力、耐腐蝕、耐老化等方面更優,成本也在同效果的浸漆工藝之下
- 手段3:單層繞線→雙層繞線——減小體積
- 線圈更加緻密,高度降低,端部高度減小10%,端部損耗同樣減小
- 手段4:減小功率配件尺寸
- 由於繞線方式和線形的改變,相應接線工藝也得以改進,電機端部軸向尺寸減小17%
- 手段5:改變轉子磁鋼分布
- 增加兩條肋,進一步提升轉子強度
改造效果:
- 重量體積均減小23% #非常了不起
- 最大轉矩307Nm→315Nm,最大功率124kW→135kW
- 效率幾乎不變
該文章發表於2016年的SAE大會,有理由相信該技術已經應用於2015版的Accord
Hybrid。
綜上所述,雅閣混合動力系統iMMD所實現的低油耗是建立在本田的技術實力之上的。以上發動機、電機、控制系統存在諸多技術、生產難點,可以說本田的技術實力也離不開日本製造業的強大。
瀉藥。論知名度那肯定是豐田更加有名氣,拿獎拿到手軟。現在凱美瑞、普銳斯、雷克薩斯CT200h也已經得到不少人的認可。很多人都承認,豐田的混動技術已經很NB了,那是因為上世紀90年代,豐田申請了多達355項混動專利,把幾乎所有的混動技術都申請專利了。你不得不佩服豐田長遠的眼光,人家在20年前就有這種超前的意識,而不少車企幾年前才開始打算做混動。
豐田申請專利,其實就是設置了障礙壁壘,讓其他廠家很難進入,而其他汽車企業一旦想用相似的發明,就必須向豐田交付技術授權費。這就好像之到達目的最優路線被別人佔領了。要想此路過,留下買路錢。全是套路。
還別說,豐田就靠著這些專利真的獲益不少,比如福特混動Fusion hybrid直接採用豐田的混動系統,雪佛蘭沃藍達的行星齒輪結構也是豐田專利等等。
但同為日系的本田卻並沒有採用豐田的專利,而是另闢蹊徑,開發屬於自己的一套東西出來。其實在日本車企中,我是一直喜歡本田和馬自達的。從這兩個品牌的產品中,你能看到太多工程師的追求在裡面,也許這些追求消費者看不到,甚至看到了也不會讚賞。但這不妨礙他們的初心,因為世界上大部分美妙的東西,都源自於哪些執著的人或者公司,不是嗎?
本田的混動和豐田相比咋樣呢?
在2007年時候本田就想向中國引進混動思域,當時搭載的是IMA技術,但價格比較高,消費者也沒有如今的環保意識,加上政府也沒有優惠政策,所以沒能推廣成功。當時本田的IMA也沒有比豐田的THS高到哪裡去。最直接的體現在,當時本田IMA採用並聯式結構,系統在純電動狀況下採用歇缸技術,但發動機曲軸和電機是連在一起的,當車輛以純電動狀態行駛時,發動機雖然停止供油但氣缸與曲軸仍保持運轉,或多或少會消耗電能。而豐田混動技術在純電動行駛時,會通過行星齒輪或離合器將發動機與電動機的連接中斷。消耗電能少,技術上比本田通過VCM可變氣缸管理系統所實現的閉缸更先進。
本田痛定思痛,繼續埋頭研發,這就是這家企業值得敬重的地方。後來搞出來一套i-MMD雙電機混合動力系統,比之前先進可不少。實驗證明,搭載這套系統的雅閣確實比混動凱美瑞省油,官網數據給出的結果是:混動雅閣燃油消耗率為30km/L,綜合輸出功率158kW,混合動力凱美瑞燃油消耗率為23.4km/L,綜合輸出功率151kW。
這回豐田也開始刮目相看了,還給雅閣很高的評價。原文大概的意思就是,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。
豐田THS-II最牛的地方是ECVT,就是個電控CVT,這和傳統的CVT變速箱不同,而是通過一個行星齒輪組,再結合一個輔助電機的搭配,來實現傳動比的無級可調,將發動機動力和電機動力巧妙的混合在了一起,以最大化的實現有效利用發動機的最佳工況。
而本田的做法完全不同,他們把重點放在電驅動上,大幅增加了電機的功率,讓電機作為日常駕駛的主驅動單元,所以採用兩個電機。而豐田的THS II電機只是輔助驅動。因此兩者有很大的區別。所以你開混動凱美瑞和雅閣時,應該能夠感覺到兩者不同,尤其是起步或者加速時,明顯雅閣更加給力點。因為i-MMD系統在工作時,是不斷切換幾種動力(EV模式、發動機模式、混動模式)進行,而豐田的THS-II是在不斷地調整各個動力來源的混合比例。
當然,由於結構差異和工作模式差異,成本也是不同的。本田可能稍微高一點,但差別不會很大。其實這已經很難得了,這麼多年終於有和豐田混動叫板的車企了。(不少其他車企也都推出混動,也都要叫板豐田,在我看來絕大部分還不具備條件)。此外,由於本田的i-MMD結構比豐田的簡單,且未來純電技術成本也會呈下降趨勢,這些對於本田混動技術研發來講都是有利的,如果未來能真的挑戰豐田成功,那麼本田的這套理論一定會有不少效仿者。往事不堪回首……
我人生中開過的第一輛混合動力是一輛本田……而且是個跑車……是不是很興奮?你以為是這個樣子的實際上是這個樣子的……(請自動忽略圖中人物)
嗯,就是本田在2012年推出的這款CR-Z,搭載了本田的IMA( Integrated Motor Assist)混合動力系統。看起來很DIAO的樣子,但實際駕駛體驗嘛……這台跑車體積比飛度還小,只有兩個座位(後排狗座),內飾跟飛度竟然是一模一樣!而動力。。。。。。這套混合動力系統的加速性能——0-100加速時間9.7秒!!!也就是說隨便一輛普通三代飛度都可以欺負你!!!
發動機的排量為1.5升,最大功率113馬力,電動機的最大功率為13.6馬力,加起來都沒有現款1.5地球夢飛度大(131馬力)!!!好吧,這「跑車」性能一般,好歹也是混合動力,應該很省油吧?只有兩個座位的CR-Z工信部綜合工況油耗5L/100km,要知道四個座位的飛度1.5CVT油耗也才5.3L啊!!!然後本田跟我說這貨賣28.88萬!!!少年何不買86?
所以在2016年7月4日,也就是前幾天!!!CR-Z宣布了停產!其實這坑貨不停產也賣不出去。為毛會這樣?因為本田4年前的這套IMA混動系統是「中度混合動力」,和豐田THS的「強混」是有本質區別的,豐田的THS「強混」在中低速區是可以純電行走的!加速時可以電動機、汽油機協同出力!而本田IMA系統車輛行走的全程基本都要要依靠汽油機!電動機只是在低速和加速起到一個助力作用!連熄火開空調的基本混動技能都做不到!出來的結果是——既省不了多少油,動力也沒見提升,還死貴死貴(因為進口),同樣的價格,我為毛不買同樣進口的普瑞斯和CT200h呢?
本田的汽油機黑科技獨步天下這個不用多說,但是不是因為這樣,所以混合動力開發就不給力呢?其實跟豐田比,別家的混合動力都是……
其實除了CR-Z,當年的混動飛度、Insight、混動思域都是基於這套IMA系統,所以雖然在IMA時代本田中國是正式引進過這一批混合動力車型的,但真的沒什麼存在感啦。
所以在當年豐田的混合動力必須是獨孤求敗啊!
再說說2015年長距離試駕過的豐田雙擎卡羅拉,用的是THSⅡ第二代強混,時速60以下低速不猛踩全電驅動,猛踩油電一起幹活,真心省油,動力不算強悍但十分柔順,這和本田的IMA真尼瑪真是天淵之別。i-MMD 本田混合動力鹹魚翻身
本田那個坑爹IMA就這樣鬧騰,無聲無息還玩到了第五代!當你以為本田混合動力的路上走歪了,要被豐田秒殺了,其實這幾年本田都在憋!大!招!本田新的混合動力系統出來了,叫i-MMD,i-MMD並不是之前提到的IMA「中混」系統的更新或者換代,而是一下子把IMA那套全扔掉,大踏步邁進「強混」陣營。比豐田更「強」的強混(指的不是技術更強,而是「混」的更強),那這套i-MMD有多強呢?
我是糙漢子,技術細節我就不深究了(其他回答已經說得比較透),我們來點實際的,看看效能。在美國方面,搭載i-MMD的混動雅閣已經上市。
先看看本田美國官網Honda Accord Family
大大的廣告:雅閣40周年——過去40年美國最暢銷車型(但廣告不會告訴你凱美瑞緊隨其後)雅閣Sedan(五門三廂版),指導起步價22355美元(約149644人民幣),(2.4版本)高速/市區油耗 32/23MPG 換算:235.2145836 / 32 = 7.35 L/100km即高速油耗7.35L/100km市區油耗10.22L/100km雅閣2.0混動版,指導起步價29605美元(約198110人民幣),高速/市區油耗 47/49MPG 即高速油耗5L/100km(汽油版7.35)市區油耗4.8L/100km(汽油版10.22)以上油耗數值基於美國EPA油耗測試,比國內和歐洲的NEDC測試方式更嚴格,油耗數字會更難(shi)看(zai)點
高速油耗少1/3!市區油耗直接腰斬!這有點猛!
我們再看看美版凱美瑞?2017 Toyota Camry
凱美瑞2.5自然吸氣版本市區/高速/綜合油耗 24/33/27MPG凱美瑞2.5混合動力版本
市區/高速/綜合油耗 42/38/40MPG 即市區油耗5.6L/100km(汽油版9.8)高速油耗6.18L/100km(汽油版7.12)綜合油耗5.88L/100km(汽油版8.71)把美版的雅閣和凱美瑞混合動力油耗對比一下
高下立判!這數據有意思的是,混合動力在市區工況省油是很正常的事情,混動雅閣和凱美瑞在市區工況的油耗差距也只有0.8L/100km,
一般混合動力在的高速工況優勢並不突出,就像混動凱美瑞,高速油耗只比汽油版少了1L,而混動雅閣高速油耗可以比汽油版少2.35L! 比混動凱美瑞還要再低1.18L!跑高速省油效果也能很明顯,這就是混動雅閣的優勢所在了。
但這是為什麼呢?
豐田的混合動力系統在60時速以上全程需要汽油機介入!!!因此跑高速相比純汽油機省油優勢不大!雅閣的i-MMD混合動力邏輯簡單粗暴!要麼EV純電驅動電動機在跑,要麼汽油機發電給電動機跑,要麼是純汽油機在跑!據 @魚非魚 的分析文章聊一聊本田 i-MMD 混動系統 - V·T·E·C - 知乎專欄,i-MMD也並非是官方宣傳的那麼簡單,實際上也存在汽油機和電動機同步驅動的並聯狀態。
雅閣的混合動力系統在高速巡航時,也能使用全EV(純電)模式,所以高速油耗降低是很自然的事情。在低於100時速汽油機是完全不參與驅動的!阿特金斯汽油機只是用來發電!給低速行駛效率更高的電動機提供動力!所以大部分時間都是用電動機在跑!
是一套以電動機為主,汽油機為輔的混合動力系統。在這裡必須放出高大上的工作原理圖——請自行腦補黑小哥手上是電動機。
不要笑!!!嚴肅點!!!要知道本田是做內燃機的高手,做發電機也是高手中的高手!這種發電機原理的事情怎會難倒他?
本著求實精神,我又多事翻了翻日本官網,和美版一致的2.0版本。
性能│アコード│Honda這油耗尼瑪要嚇死人了,摺合3.3L/100km以上油耗數值基於日本JC08油耗測試,油耗數字會比較好看。
回頭看看混合動力凱美瑞,也是和美版/國內一樣的2.5版本。
トヨタ カムリ油耗表現也是不錯的,摺合3.93L/100km再來對比一下
沒有懸念的還是雅閣較大優勢勝出。說完油耗,動力呢?
0.01秒的油門響應?V6 3.0排量的加速感受?混動雅閣2.0的215匹馬力力壓混動凱美瑞的205匹,多了整整10匹馬力!混動雅閣電動機最大扭矩315牛米,混動凱美瑞最大扭矩270牛米,混動雅閣在扭矩方面優勢更加明顯。加速成績方面,汽車之家實測百公里加速成績:美版混動雅閣7.99秒,雙擎凱美瑞8.13秒,差別倒不是很大,都足夠優秀。
很多媒體實測美版混動雅閣0-60加速非常暴力,只要4秒,但百公里加速卻要接近8秒,也就是說60-100這一段加速需要4秒,那是不是可以理解為混動雅閣的後段加速會比較乏力呢?講真,個人覺得說到技術實現難度的話,其實豐田那套THS混合動力系統邏輯是更複雜的,因為需要電動機和汽油機同時驅動車輛。但消費者們真的不關心啊,我們要的是效果!
好吧,其實省油效果的差距也不是那麼重要啦,畢竟都比傳統汽油車省很多嘛,這事兒最後還得看定價呢。個人覺得雙擎凱美瑞的定價還是太高了些。本田的混動是2.0的汽油機,成本看起來比雙擎凱美瑞低(評論多人提醒實際成本高的很),只要定價不作死的話(比同配置2.4貴1萬以內?),估計會賣得不錯,畢竟本田黑科技神教信徒滿天下,和豐田海拉克斯神教相比,本田信徒對新技術會更加容易接受吧。高手總是孤獨的,所以才有了豐田混動和其它混動的說法。凱混是真的厲害,車型本身產品力均衡,五字出頭的油耗也有競爭力。包括像雷凌和卡羅拉混動我也經常跳過普通版,直接給朋友推薦雙擎版本。
本田這個雅閣混動吧,要到下半年才上市,所以大家還是紙上談兵比較多。既然是紙上談兵,很多人回答了技術原理的差異,那我就從其它角度扯吧。
混動車的終極目的就是省油,油耗的話, @汽車奇談高小強 已經很詳細的提到了,我這裡補充個細節。先直接看兩車在日本國土交通省的油耗成績,畢竟JC08模式下的油耗測試還是比較接近真實的,跟國內工信部測的油耗是兩碼事。
先看下圖凱混的油耗,上方是17寸的胎能跑23.4km/L,下方是16寸的胎能25.4km/L,這裡用的是選裝的鋁合金輪圈,普通標配的是鐵圈。(日本的油耗測試成績單位是km/L,每升油能夠跑多少公里,跟國內的L/100 km百公里油耗單位相反)
小細節的地方在於,因為這個25.4km/L是選裝的16寸鋁合金輪圈,如果是標配的16寸鐵圈去測,其實油耗還是23.4km/L,跟17寸輪圈的油耗一樣。
- 16寸鐵圈
- 17寸鋁合金
- 17寸鋁合金
下面是雅混油耗,31.6km/L的LX用的是17寸輪圈、30.0km/L用的則是18寸輪圈,都是鋁合金的。
用官方的這個油耗數據來看的話,雅閣混動確實是在油耗表現上更優於凱美瑞混動的,理論上1升油可以多跑5km-8km的樣子。
官網數據打完了嘴炮,找了找媒體的實測也當個參考吧。早些時間負責本田進口的HMCI弄來了一台美版進口車到國內做宣傳和預熱,里子都一樣,就樣貌跟下半年上市的雅混有所差異,有媒體用這台車一箱油跑了1500km的體驗。本來想找凱混和雅混兩車油耗實測,沒有,基本都是單獨測得雅混。好不容易看到青主(汪雲青)也實測過輛車的油耗,不過是同地而非同時測,權當參考吧。
除了油耗外,混動車電機與發動機的匹配度、混動系統的可靠性也都是關注點,凱混的口碑已經擺在那,就等雅混入市來戰了。
本田混動正面與豐田混動整體爭鋒相對應該還要些時日,豐田全球800萬的混動銷量不是白混的,不過說雅混是凱混的最大對手應該是沒太大懸念,倒是之前聽通用的廠家口氣對自家的混動產品也挺自信的。好吧,既然都是下半年一起上,那到時候就愉快的撕一撕吧!
本田i-MMD是燃油增程車的一個變種,與通用Volt,甚至更早一點的比亞迪F3DM(2008年上市)的解決方案如出一轍。但本田i-MMD在細節方面更勝一籌。
增程式電動車顧名思義就是發動機不參與驅動,只帶動發電機發電。也偶有發動機參與驅動的,比如Volt、F3DM,但發動機驅動不是常態,一般只出現在急加速狀態。
(註:本田i-MMD急加速時的狀態與Volt、F3DM不同。本田i-MMD在發動機直連的時候是固定的齒比,打個比方說就是固定在6檔、8檔,沒有降檔的可能。急加速的時候,發動機經由發電機輸出扭矩,與電動機共同驅動。
也就是說,高速再加速的時候,雅閣混動啟動的是電動機,而且是雙電機同時啟動,這個時候的加速力遠比發動機自身降檔加速更強悍。 這個與Volt、F3DM在急加速時發動機參與驅動有很大的不同。)
增程式電動車由於發動機不參與驅動,因此能很好的隔絕發動機的不良工況,從而實現省油的目的。根據美國Consumer Report的測試結果,增程式電動車的綜合燃效高於豐田的THS,但增程電動車在增程模式(非純電續航模式)下沒有豐田THS省油或與豐田THS相當。
由於增程模式下的高速巡航效率不高,所以插電式增程車普遍採用加大純電續航里程的方式,也就是增加電池容量以實現更高的燃效,但這樣一來會導致綜合成本上升。雅閣plug-in之所以電池容量較小(6.7kwh),是沒有更多考慮純電續航里程的問題,而是用高速巡航狀態下的發動機直連模式實現了更高的燃效。因此,雅閣在成本和燃效方面收一舉兩得之效,不但燃效超過了混動凱美瑞,而且售價也僅與Pruis Plug-in相當。當然,也可能是Pruis Plug-in故意抬高售價,其實成本並沒有多高。
這種混動方案設計的難點在於發動機與電動機的組合上,而豐田的行星齒輪結構(Power Split Device)則很好地解決了這個問題。但由於豐田為此申請了專利,並且到目前為止只授權了福特一家(福特Fusion Hybrid),其他廠家在採用這種混動方案的時候就不得不規避豐田的專利。比如通用的Volt採用了跟豐田一樣的行星齒輪結構,但由於豐田的專利壁壘,因此Volt只能採用跟豐田不一樣的控制邏輯,內燃機基本上不參與驅動,從而導致Volt的綜合燃效(加上插電)也不能跟豐田THS媲美。
事實上,由於豐田在混動領域的一家獨大,也阻礙了PSD這種技術的推廣。其他廠家為繞過豐田的專利很費了一番腦筋,比如比亞迪F3DM在系統里額外加裝了一個離合裝置,用於分離發動機和電動機,比如本田-iMMD用電控離合,還加入了一個發動機直連模式,才使得雅閣混動的燃效超過了凱美瑞混動,但是這種設計都增加了系統的複雜程度。換句話說,通用Volt、比亞迪F3DM、本田iMMD的設計複雜程度不是低於THS,而是恰恰相反。
凱美瑞混動雖然在燃效比拼中比雅閣混動略遜一籌,但是豐田的THS還是有一定優勢的,特別是急加速方面,對電機功率和電池容量沒有太高的要求,可以有效降低整車成本。
並且由於急加速的時候,雅閣混動對電池容量使用範圍的要求較高,因此不得不換用循環壽命更長的鋰電池(混凱是鎳氫電池)。總之一句話,混凱雖然在燃效上稍低於雅閣混動,但成本優勢更明顯。豐田混動與本田混動,是兩條完全不同的技術路線上,都走到極致的典型!此文會詳細對比一下二者的技術路線與優劣,篇幅較長,謹慎閱讀。
豐田混動——骨骼神奇,少年得志
世界上只有兩種混動,一種是豐田混動,另外一種是其他混動——這句話足以說明豐田混動系統THS(Toyota Hybrid System)的歷史地位。崇高的歷史地位來源於兩個方面:
一方面是銷量,豐田普銳期車型是迄今為止,累計銷量最高的混合動力汽車。另一方面是技術,作為最早推出量產車型的廠家之一,豐田早在近20年前,第一款混動就直接推出了最精妙的構型系統。為何不是歷經挫折後才終成大器呢?為何一下子就讓豐田找對路,並通過專利霸佔了這個技術路線呢?這讓我在研究混動構型歷史時,時常感到讚歎!
豐田混動最有特點的結構,是使用了行星齒輪。與汽車的一般變速器不同,它不是單輸入、單輸出,而是雙輸入、單輸出。而混合動力的「混合」是啥意思?就是發動機+電機的雙輸入嘛,與行星齒輪真是絕配!具體的技術原理就不在此展開,只給出下面的一個直觀示意圖,以及一個勝過千言的視頻。
視頻:
Toyota Prius動力分配裝置(PSD)及e-CVT無段變速系統的作動原理
行星齒輪機構在運轉的時候,能讓人感受到機械之美。而深入研究才能知道,它的根本價值並不在於此。
了解發動機的同學都知道,發動機是個壞脾氣,轉速太高或太低,轉矩太高或太低,都會導致效率急劇降低。而混動為啥省油?簡單的一句話就是「伺候好發動機的壞脾氣」。豐田混動系統的根本價值在於:在發動機可以機械傳動驅動車輪的前提下,使發動機的轉速與轉矩同時解耦!從而在系統構型層面,具備了「伺候發動機壞脾氣」的最大自由度。讓我們把豐田混動與其他混動作一個對比:
傳統車:在任一時刻,車輛速度決定了發動機轉速(根據檔位不同,倍數不同);車輛負載(可簡單理解為油門深度)決定了發動機轉矩,均不解耦。
串聯混合動力: 發動機的主要工作是驅動電機發電,與車輛速度和車輛負載均沒有關係(同時解耦),但與車輪沒有機械連接,這導致必須有發動機發電——電動機放電的過程,效率低。
並聯混合動力: 發動機可以通過機械傳動驅動車輪,但車輛速度決定了發動機轉速。
豐田混合動力: 發動機可以通過機械傳動驅動車輪,但車輛速度不決定發動機轉速,車輛負載也不決定發動機轉矩。
在別家小孩還在練武當長拳的時候,豐田就已經揀到了《九陽神功》開始修習了,也就難怪跑得快,爬得高了。豐田還申請了專利,讓別家小孩揀了《九陽神功》也不能練,真是壞!
當然,也有的小孩名叫雪佛蘭,由於爸爸(美國)比較厲害,也可以偷偷地練,豐田和豐田的爸爸也不敢說啥。對了,還有個爸爸也挺厲害的,根本不在乎專利那套東西,讓孩子們該練就練,可惜的是,這家孩子們都沒揀到《九陽神功》——行星齒輪加工不出來,也是一聲嘆息吧。
關於THS系統還有不少有趣的故事,參見我的另外一篇文章:
各大汽車廠研發強混車型是如何從技術上規避豐田混動專利的?目前有哪些主要類型呢? - 張抗抗的回答本田混動——厚積薄發,終成大器
回歸正題,豐田混動的構型,除了在跑高速時略有不足之外,堪稱完美。「技術宅」本田輸在了起跑線上,在構型上又難以另闢蹊徑,所以一直以來聲勢與銷量上都相差很遠,實在也是沒有辦法。
本田的i-MMD系統構型較為簡單,為典型的P1+P3混動,可以工作在純電驅動模式、混合動力驅動模式與發動機驅動模式下。從構型上來講,
i-MMD系統唯一的優勢就是在發動機直驅模式下,跑高速比豐田混動要強一些。然而,咱們買混動可不是為了跑高速的啊……
由於構型上的劣勢,技術宅的本田混動就註定被壓制嗎?那可不是「技術宅」本田的性格啊,本田走的是一個大音希聲,大象無形的路子——既然構型上有繞不過的鴻溝,那我就從構型上的每一個零部件去下功夫啊!所謂混合動力,最終不就是為了「伺候發動機壞脾氣」 嘛,那我可以讓發動機的脾氣好一點,讓電機、電池也更優秀一些,讓標定工作做得更細緻一些,最終一樣可以達到目的。
不得不說,這條路要更艱辛一些,要做的工作也更多。但「技術宅」本田就像武俠小說中的郭靖,一步一個腳印,厚積薄發,最終也成為一代大俠。
a) 發動機
新開發的混動系統專用2.0L阿特金森發動機採用了VTEC技術,凸輪相位可變,將阿特金森循環控制在最佳狀態,比上一代混合動力系統中的2.0L發動機燃油經濟性提高了10%。這是世界上熱效率最高的量產發動機,達恐怖的38.9%。
與發動機配套的高效PCU(Power
Control Unit)也實現了高度的集成,實現小型化輕量化。輕量化是最有效的提高能效的方法啦。
b) 電機系統與電池系統
本田的工程師將原有電機的圓形銅線改為了方形銅線,優化了銅線的繞組密度,不僅使新電機的體積和重量降低了23%,更是將功率提升了11千瓦,扭矩提升了8牛米。新一代PCU動力控制單元也降低了23%的體積和28%的重量,可以直接搭載在變速箱內。IPU智能動力單元也比上代體積降低了11%,重量減輕了6%。綜合所有因素,整個系統比上代系統的體積和輕量化都得到了極大地提升。
不愧是技術宅,電機電池都做到如此深入。
c) 綜合能效
說了那麼多細節,最終咱們關心的,還是集中到一個指標:每升汽油,本田與豐田到底誰跑得遠?
到底是骨骼神奇略勝一籌,還是厚積薄發笑到最後呢?
根據日本能源部門的測試結果來看,雅閣混動燃效30公里/升汽油,綜合輸出功率158千瓦。凱美瑞混動燃效23.4公里/升汽油,綜合輸出功率151千瓦。換言之,雅閣混動不僅動力更強,經濟性還更好。
根據國內標準測量出的油耗為4.2L/100km,相當不錯。
雅閣混動,將i-MMD這種P1+P3構型利用到極致,使用了熱效率最高的發動機,在輕量化上又做了如此多的工作,因此綜合能效優於凱美瑞混動,我是相信的。但差距竟能達到30%這麼大嗎?由於不了解測試工況、測試方法等細節,我也不好下結論。
插電混動、混動、純電動,傻傻分不清楚,該怎麼選購呢?
從題主的提問口氣來看,應該對新能源汽車比較關心,但並不是很了解技術細節,同時又很可能會購買新能源汽車的同學。那麼,我在此做一個科普,對比一下市面上幾種不同的新能源汽車。
混動(HEV):無論是豐田混動還是本田混動,其最終能量來源都是汽油,電池中的電能,也是發動機燒汽油發電發出來的。油耗比傳統燃油車要低很多。部分地區還有新能源汽車補貼。混動車的一個特點就是用起來和傳統車一樣,比較方便,不用考慮充電的事情;購置成本也比插電混動要低。
純電動(EV):沒有發動機,最終能量來源是電能。電能很便宜,缺點就是續航里程低,有時候沒機會充電,就歇菜了。有補貼,補貼額數萬。
插電混動(PHEV):相當於混動與純電動的結合,在混動車上裝一個很大的電池,既可以充電,也可以燒油。考慮到純電驅動的部分,油耗比混動還要低。但由於電池比較貴,購置成本最高。但PHEV要求車主每天都能找到充電的地方,否則,由於車重比HEV大,油耗反而會高。據新聞報道,很多比亞迪秦的車主是從來不充電的……
史上最貼心的新能源汽車購置指南來了!
1. 如果您所在的地區,您所喜愛的品牌,插電混動有補貼:
插電混動&>混動&>純電動
2. 如果您所在的地區,您所喜愛的品牌,插電混動無補貼但充電方便:
插電混動=混動&>純電動
3. 如果您所在的地區限購,而插電混動與純電動可以掛E牌:
插電混動&>純電動 (大部分地區不準混動掛E牌)
4. 我已經決定了要買混動或插電混動,買哪個車型呢?
喜愛的品牌(真愛大於一切)&>質量可靠性(新能源車還不成熟哦) &>綜合油耗&>技術細節
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這個問題既然提了豐田的混動系統,而且因為本田的混動系統也不限於i-MMD。這裡就再多說幾句,做個比較。我並不是專業搞技術的,雖然因為研究需要也有專門學習過混合動力技術,但難免會有錯誤,還請大家指正。
問題是問本田的混動和豐田比如何。那麼其實本田目前量產的車型裡面有兩套完全不同的混合動力系統,一套是並聯弱混(或者叫中混)系統IMA,之前的混合動力思域,高小強提到的跑車CR-Z,對標普銳斯的Insight,以及7代雅閣的混動版,都是採用的這個系統;另一套是採用串並聯P1P3結構的i-MMD強混系統,使用在9代本田雅閣上面,在其他日規中型車也有採用,比如日本的奧德賽就有混動版和插電混動版。而豐田目前的混動系統都是以行星齒輪為基礎的混聯強混系統,大體上都算是一代普銳斯那套THS系統的衍生產物。
如果是說IMA系統的話,這套系統可以簡單的理解為多了一個可以給發動機加力,同時可以進行動能回收的電機。通過這個電機的存在,可以回收剎車和下坡時的多餘能量,也可以將發動機的中低轉速的動力做的更小,而更多的去照顧燃油經濟性。但一般來說,這種結構在拓撲結構上比較簡單,驅動的模式比較有限,而且往往不適合將電機作為主要驅動源。
IMA系統具體的結構示意圖我手頭上沒有,但這種基本的並聯繫統的拓撲結構都符合下圖示意的這種
就這套IMA這套系統來說,效率是不如現在市面上的這些強混系統的。一方面是工作模式比較有限,另一方面是電機的功率和電池的容量都相對較小。我曾經試駕對比過本田Insight和三代普銳斯,後者的動力和油耗都更好一些,行駛品質也更好。當然,Insight是一款飛度平台的小型車,跟卡羅拉平台的普銳斯比,價格更便宜,這麼直接對比也不是很公平。下圖為本田Insight
豐田3代prius不過,作為簡單並聯的弱混系統來說,本田IMA的效率其實已經算是很不錯。比如拿9代思域的混動版來說,在電機只有23kw,電池只有0.6kwh,差不多是普銳斯的三分之一的情況下,雖然動力比普通思域差了一些,但節油了15-20%的水平。也算不錯了i-MMD和豐田的HSD系統則都是真正的強混系統。而且都是同時實現了串聯(即發動機的機械動能驅動發電機-&>電路中產生電流攜帶的電能-&>電動機的機械能驅動車輪)和並聯(發動機和電機共同驅動車輪,前者用油,後者用電)兩種能量流。但二者的拓撲結構有很大的不同。本田的i-MMD系統其實就是通過一個離合器,在離合器結合時整個拓撲結構就是並聯的,電動機和發動機共同驅動車輪。而在離合器分離時則是串聯結構,發動機帶動發電機產生電流,由電動機驅動車輪。所以這種系統也一般稱為串並聯繫統。關於這套系統的具體工作模式的講解,請參見專欄文章聊一聊本田 i-MMD 混動系統 - V·T·E·C - 知乎專欄
而豐田的系統則是基於行星齒輪組,實現形式完全不同。它利用了行星齒輪組將動力解耦,使得電機和發動機的轉速不必成固定比例,而可以自由調整兩者的轉速。而且不管發動機怎麼轉,電機都既可以正轉當電動機,也可以反轉當發動機,轉動的方向不必被發動機綁定。
早期的THS系統的結構大體如下圖:
其實THS這套系統嚴格來說並沒有純粹的串聯模式。純粹的串聯模式下,發動機應該是與車輪之間不存在任何機械連接,而只有間接的電連接。但在THS系統中,發動機只要輸出動力,與車輪之間就一定有機械連接,也就有一部分驅動能量直接來自於發動機,也就是並聯模式。在某些工作模式下,發動機運轉,通過行星齒輪組的動力分流功能(也就是所謂的power split),一部分動能帶動行星齒輪組中最內層sun gear的發電機充電,另一部分動能帶動最外層ring gear的輸出軸,再與電動機並聯驅動車輪。在這種情況下,相當於串聯(發動機-發電機-電動機)和並聯(發動機+電動機)兩種能量流並存,也就是所謂的混聯。那麼兩套系統如何比較呢?我個人認為最主要的區別就是本田的模式轉化是通過離合器進行的瞬時轉換,而豐田則是通過行星齒輪組進行的連續可變的調節。
i-MMD切換離合器的狀態後,可以使得發動機在全部能量直驅車輪和全部能量用來充電直接瞬時轉換,也可以使得發動機在與電動機並聯因為兩種模式下的齒輪減速路徑不一樣,也相當於改變了最終減速比,或者說改變了檔位。這樣的話,發動機的瞬時輸出可以大幅改變。
而豐田的行星齒輪組則是可以逐漸將電機的速度從正轉減為0,再變為反轉。它的好處是這中間沒有任何動力傳輸的衝擊和間隙,平順性極好,而且可以自由分配串聯路徑和並聯路徑的比例,發動機的減速比也是可以像cvt一樣在一個範圍內連續可變的。但壞處也是因為這個連續可變,導致在急加速的時候,THS並沒有辦法突然改變發動機的轉速,增加動力輸出。而在高速工況下,電動機的後勁往往也很不夠,所以就使得很多豐田混動車型在高速上尤其會覺得動力響應不好。
所以就我對雅閣混動和凱美瑞混動的試駕感受,後者確實極為平順,加速也未必多慢,但響應確實比較慢,主觀動力感受非常綿軟,尤其在高速上油門像踩在橡皮泥里。而雅閣混動的動力反饋則要直接的多,高速上也仍然動力澎湃,平順性是比豐田差一點,但其實也相當不錯。打個比方的話,雅閣混動有點像AT的駕駛感受,而凱美瑞混動則是CVT。
而同時在經濟性方面,雖然因為power split結構連續可變的特性,最終調整的結果豐田THS具有更多空間,可能是更優的。但是在動力輸出突然發生變化的情況下,因為i-MMD的發動機與車輪的連接可以完全切斷,如果是動力需求突然變小,發動機仍然可以工作在最優工況,同時立即轉換為串聯模式,通過電機來驅動。而豐田的THS仍然需要有一個調整的過程,在調整的過程中發動機可能沒辦法一直維持在最優狀態工作。對於日常駕駛來說,可能這種多變的情況會更多一些。
雖然理論上各有優劣,但從數據和從我個人試駕的經驗來說,倒都是雅閣混動更省油動力也更好。不過當然這也是有代價的,THS中,兩個電機都同時可以作為發電機和電動機,但i-MMD中,有一個電機只能作為發電機,這就使得i-mmd的主電機需要有更大的功率,才能滿足電驅的需要。而這也就增加了電機以及電池的成本,所以雅閣混動在美國也是要比凱美瑞混動更貴的。
最後附一個目前主流混動中級轎車的參數對比:油耗還是本田的I-MMD系統低。看圖同樣2015款的車型混動雅閣的MPG(英里數/美製加侖燃油)秒飛凱美瑞直追小一號的prius。
對了2017款混動雅閣已經發布,油耗進一步優化。據說城市EPA的MPG達到50,高速達到49已經和三代prius的城市51, 高速48難分高下。
道理很簡單,首先要強調一點,電傳動的效率並不低和一般自動變速箱的傳動效率差不多(電機沒有100%的效率,可機械傳動的效率損失也不是能忽略的呦),而發動機的工況可以更穩定,尤其是低速環境優勢明顯(此時任何強混系統包括THS的最佳控制策略都是要把發動機動力盡量分配到發電再通過電機驅動,然而效率上顯然沒法和i-mmd比)。。。
而且I-MMD的工作很"整潔",高速巡航的時候,發動機就脫開電機單幹。低速和加速的時候發動機就老老實實發電,完全不介入直接推動車輪的工作。斷就斷的乾乾淨淨,沒有誰反拖誰的事情。。。還有一個原因就是作為串聯混動,本田的兩個電機相對發動機都是全功率的。同樣的行駛狀況下,大電機顯然比小電機負載要輕,意味著效率更高。而且大電機也意味著能量回收的性能更強。總結一下,就是低速工況大家都是相當於工作在發動機發電,電動機驅動車輪的狀態。這時候THS不可能比更純粹串聯混動的i-mmd效率高。
高速巡航工況,i-mmd有個不經過任何變速器的直驅設計,這時候沒人能比i-mmd效率更高THS能夠有優勢的只有中速勻速的理想工況(需要的電機介入少,而又沒到i-mmd直驅模式能夠工作的速度),然而實際中速行駛往往伴隨頻繁的加減速,i-mmd大電機帶來的發電/電驅高效率和更強大的制動能量回收功率又很大程度上抵消了THS的優勢所以儘管JC08和EPA循環中混動雅閣的油耗優勢都非常大。。。但如果有個循環測試能包含大量長時間50千米時速的勻速行駛工況,那混動凱美瑞能反敗為勝也說不定
I-mmd還有一個好處就是很適合做成插電混動,直接加大電池再配合相應的充電電路就是一個非常優秀的插電混動系統。不說在國內這種有政策傾斜的市場,在歐洲那種充電方便的城市也有很大前景。相反THS的電機偏小純電狀態下的性能和效率偏低(同樣的行駛狀態,小電機會被迫工作在更高的工況意味著更低的效率,同時制動能量回收的時候也多少會力不從心),再加上整個系統都耦合在行星齒輪機構上多少又會有額外的傳動損耗,並不是很適合插電混動平台i-mmd這個系統最大的問題就是要用功率很大的電機,發電機和驅動電機至少要和發動機一個功率。這就帶來了成本的上升,尤其是永磁同步電機的造價還是不低的。不過也不是解決辦法, 比如使用感應電機或者開關磁阻電機(沒錯,我就是研究開關磁阻電機的), 相同性能下也只是體積大一點兒,但造價上甚至可能便宜好幾倍謝邀
其實不管兩者技術如何,最終評價標準都應該依照實際表現。因為即便是同樣一套混合動力系統,在不同企業手裡調出的效果也是完全不一樣的,有些企業控制策略做的好,有些企業做的控制策略差,有些車真的性能和經濟性有提升,有些甚至會出現倒退。
話說回來,混合動力可以提供優異的性能和良好的油耗,如果以經濟性為主要判定依據,那麼判斷混合動力的其實就主要有幾個標準:
1、發動機工作是否一直維持高效(轉矩和轉速);
2、發動機儘可能趨於平衡,動力切換平順;
3、能量損耗最少;
4;能量回收效率如何。
所以拋開所謂的豐田混動和本田混動技術對比,單獨從實際表現上來看,目前本田混動和豐田混動在中國對國人影響最切身的就是雅閣混動和凱美瑞混動。這兩款車的表現,可以說是本田混動和豐田混動決一勝負的舞台。
之所以這麼說,是因為本田混動短期內最早見到的實車就是雅閣混動了。
很早些年,本田在推出這套i-MMD時曾冠以「最強燃效」的名頭,這是的的確確存在的,雅閣i-MMD在美國環保署的油耗測試中取得了47MPG的成績,這一成績摺合油耗為235/47=5L,比凱美瑞混動的油耗水準39MPG(6.0L)有過之而不及。
這麼看起來本田i-MMD的最強燃效實至名歸了?接著,美國各路媒體都拿到了雅閣混動進行了一番測試,這其中包括了edmund,carangdriver,hybridcars,甚至最嚴苛的Consumerrepoerts都對雅閣混動進行了一番測試。只是結果和EPA出現了一些偏差。
ConsumerReports直言不諱的指出,很多小排量渦輪增壓、混合動力車型都會在EPA工況測試中取得更好的成績(Hybrids, small turbos often
fall short of EPA mileage estimates),經過他們的測試,本田雅閣混動最終油耗成績為40MPG,雖然距離EPA有所差距,但依然是中級車中第一款取得該成績的車型。
從結構上看,本田i-MMD可以提供三種模式,在45mph以下時由純電驅動,之後進入混合動力模式,高速切換到發動機模式。這其中的解析,網上的資料遍地都是,電機能很好的調整發動機速度,動力填谷削峰也很平順,離合器的存在也讓雅閣混動效率比豐田THS更高,多數汽車媒體對本田混動雅閣評價都十分優秀。
反過來看豐田混動,凱美瑞雙擎一直就是一款十分優異的混合動力車型,這點已經經過時間和市場檢驗。不過,如果親自駕駛過凱美瑞雙擎和雅閣混動會發現,雅閣混動在起步動力上是明顯要優於凱美瑞雙擎的。
可以說,在最直觀的兩個環節上,我認為雅閣混動是明顯比凱美瑞雙擎更容易贏得消費者好感的。
至於很多網友說,這個世界上只存在兩種混動,一種是豐田的,一種不是豐田的。這種論調是建立在豐田混動的確十分優秀的基礎上,但THS所要達到的目的不過也是經濟性和動力性,如今一旦有其他企業通過不同方式做到了與之相差無幾甚至有優勢的產品,就沒必要糾結技術高低了。
在問及本田混動和豐田混動的關係時,本田倉石誠司本部長曾經對本田車型在中國的投放計劃做過一個說明,他說本田的混動成本更低,更適合打動低端車的混動消費者,而豐田成本則更高一些,兩家也不會有太大的直接競爭。
最後,我們可以思考一個問題,這個世界上那麼多企業,豐田混動為什麼能一枝獨秀?技術先進只是一方面,但如果混動一直像國產普銳斯那樣價格居高不下,我像混合動力是無論如何也走不到普及那一天的。豐田混動打動人的莫在於,它幾乎是花費了所有力氣在推廣純電動,其他家或許看到了豐田混動的實力,作壁上觀罷了。
今天,豐田混動的情形發生了變化,本田混動加入了。本田混動與豐田混動十分類似,它們都提供了高中低不同的混動方案,從本田i-DCD、i-MMD到SH-AWD,可以說豐田、本田是最容易形成混動規模的兩家企業。
至於其他企業,缺乏低端混動實在難以在中國形成燎原之勢。
強答一發~~最近在看新能源方面,正好手頭有點資料順手做個表格對比下,光說本田沒意思,順便再把豐田、現代還有通用拉上,我也是夠閑的了,福特就算了,現在技術共享了主要來源於豐田
簡單對比下數據,總體而言現在混動結構都比較成熟,搜了下iMMD的資料,設計的挺精妙,比老款的IMA系統光是PCU(動力控制單元)就聰明很多。廠家宣傳的幾大賣點,比如阿特金森發動機、IPU(智能動力單元)、高效鋰離子電池,這些其實也屬於比較先進但並不是什麼新鮮的玩意。反而發動機直聯和PCU算是這套系統的亮點,這個後面著重說。
還有,看樓上回答里不少人有個誤解就是本田在混動上沒什麼造詣,事實上第一台進入美國市場的混動車是本田insight,依稀記得當時的IMA系統和超薄永磁同步電機都是挺新穎的,但動力分配系統實在不行並且屬於弱混,所以銷量並不太好,但質量還是沒的說的。
很多人第一反應肯定是拿一套混動系統和豐田對比,畢竟是混動巨頭,算是樹大招風吧哈哈。個人觀點:本田i-MMD與豐田THS工作原理有本質區別,但設計結構同樣精妙。起碼個人認為這兩種結構是目前最巧妙的兩種設計。
著重說下iMMD和THS,兩者都採用阿特金森發動機輔以雙電機結構(一台驅動電機,一台發電電機),算是目前很成熟可靠並且表現優異的結構。區別在於本田的IMMD感覺是比較接近串聯式結構的混聯,發動機大多數時間主要給電機供電驅動,但也可以通過離合器實現純電驅動或發動機直聯模式,高速巡航可以將發動機直接連接離合器作機械傳動,這麼一來可以更好利用發動機最佳油耗區間,也可以避免串聯式高速巡航效率不高的問題,並且省去了變速箱,這才是IMMD里最巧妙的設計,本田為了避開專利也是煞費苦心了。。。豐田的THS屬於典型的混聯式,即發動機和驅動電機可以協同工作也可以各自單獨工作實現並聯驅動,也可以由發動機只給電機供電驅動實現串聯驅動,而且豐田有著很聰明的動力分配系統。還有一點是本田是鋰電池,搭配串聯式結構更適應深度充放電的工況,豐田是鎳氫電池,充放電程度低一些,這一點倒沒有絕對的孰優孰劣,只是為了更好適應各自工況。但總體而言本田的電動機參與工作程度比豐田更多更深,這就是為什麼本田宣傳的油耗可以更低。
總的來說,豐田在混動界的地位毋庸置疑,這是長期以來奠定的口碑,本田在技術上一直很看好,未來技術流本田甚至大有與豐田比肩的態勢。只不過本田啊,嘖嘖。。。市場營銷真得跟豐田討教討教,美國消費者報告以前有一期調查本田豐田第一代混動車型insight和prius十年後的上路率都在85%以上,足以說明兩田的質量,豐田有THS,本田有iMMD,往上數還有大哥SH-AWD(謳歌那個),都是全球一流的混動技術。現代其實一直以來算是比較認真鑽研的刻苦學生,只不過現階段還尚有差距,倒是可以通過其他手段奪取一些市場(索九的十年二十萬公里質保著實嚇住我了)。通用以前的混動挺水的,充其量是個弱混,這次全新君越搭載的混動系統有質的飛躍,起碼思路上很不錯,但現在能看到的資料不太多,而且還得看實際表現。
純手打,若有錯誤或不妥處還請指教。謝邀!
單純比較本田與豐田的混動技術哪個更好,實際上是沒有什麼意義的。就好像我們去比較刀叉和筷子哪個更適合飲食一樣。在兩種思想體系下創造出來應用,肯定是各有千秋的。
和豐田相比,本田的混動技術屬於後發。
後發的劣勢在於,在本田之前豐田已經把坑全占上了。「走別人的路,讓別人無路可走」說的就是豐田的做法。豐田建立了龐大的專利群,用來保護其混動技術。逼的包括本田在內的其他車企只能「重打鑼鼓另開張」,採用不同的技術思路來搞混動。
不過,後發也有後發的有利之處,那就是可以看著前人的腳步,避開雷區沒準兒走得更輕鬆。本田實際上也是這個想法,搞出了有自己特色的混動系統。
而作為在國內首次生產並上市的本田混動主打車型,雅閣混動應該是集成了該公司混動技術的精華。
需要注意的是,本田的車輛(包括混動車在內的所有車型)其思路和同為摩托車起家的BMW相近,追求啟動加速度,追求高速性能。從這一點講,本田混動系統採用低速由電動機驅動,高速切換到內燃機驅動,就是這種思路的具體體現。
從感覺上看,本田混動車在需要使用發動機的場合一點也不「手軟」,直接切換過來了事;而不需要發動機的情況下,乾脆就斷掉發動機的供油、供氣(VTEC技術)。
而豐田則有一種四平八穩的感覺,中心思想還是要省油,再省油,卻在很廣的速度域中都能看到發動機的影子。不過,豐田的思路也不能算錯。在日本高速公路的限速為100公里/小時,低於國內的110公里/小時。貌似在日本高速公路上很少看到飈車,很少需要在80公里的時速下踩地板油的。即使在高速上飈車,也沒人用普銳斯等混動車,至少要日產的GT-R等級的車。所以,作為經濟型、大眾型普及車,不具備良好的加速性也無傷大雅。
話說豐田混動因為需要面面俱到,其中控軟體恐怕是個巨複雜、巨龐大的系統。雖然答主無緣見識,但從第三代普銳斯上市後不久即大規模召回,以升級中控軟體這件事上也可以看出其艱難程度。
本田的思路從摩托車延伸過來,就是面向年輕人,想方設法地提高駕駛者的自由度。
比如,本田車有三種行駛模式:
1. 純電動模式(EV Drive):在行駛過程中僅使用電力,用電動機驅動;
2. 混動模式(Hybrid Drive):為通常意義上的混動驅動模式;
3. 內燃機直聯模式(Direct Engine Drive):在高速行駛的狀況下,電動機無法滿足驅動需要。因此,驅動系統自動切換到用發動機直接驅動模式。
這三種模式駕駛者可用中控台上的按鈕自行切換,這就是一種人性化的表現。
另外,據答主資料,混動車四驅技術貌似是本田最先推出的。本田SH-AWD混動系統採用後輪輪轂電機,在需要時由系統提供驅動電力,由雙驅切換到四驅。這個系統直到第四代普銳斯才開始採用。
最後還需提一下的就是:豐田的混動系統固然口碑不錯,卻失去了進一步擴展的餘地。一方面是豐田的混動系統過於「完美」,豐田自己也不願意停手;另一方面豐田混動系統是以行星齒輪系統進行動力分配,即使豐田將行星齒輪進化成「恆星」齒輪,其原理還是不變,擴展的程度也很有限。
本田的混動系統以串聯方式為基礎,即由內燃機帶動發電機發電,然後由電動機負責驅動。這實際上為純電動車「預留」了擴展的空間。什麼時候本田覺得電池技術達到要求,馬上就可以上馬。今年3月份停產的雅閣插電式混動車肯定是在這方面做了技術積累。據日本媒體今年1月24日報道:本田正在研發的新型插電式混動車已經達到僅靠充電電力行駛110公里,超過雅閣插電式混動車電動巡航距離的三倍。
考慮到日本的電動車用戶每天平均行駛距離為30公里(據日產公司發表)這一數據,本田的新型插電式混動車已經可以當作電動車使用了。
最後的最後還需提一下的就是:豐田混動車的一部分專利將在今年之內到期。失效專利具體的有哪些內容還不得而知,但今年之後研發混動車的企業也許會輕鬆一點兒吧?
瀉藥。我就說說我開過的感受吧。2014年12月開過這車,當時本田中國說2016年底會在廣本國產,那時候想,還有兩年那得多久啊。今天看到這個問題,掐指一算,卧槽,還剩下半年而已啊,但是我還沒存夠錢。TAT這車的確很省油,如果是順暢路況,60-100之間舒緩變奏(速度不會大起大落,而是類似順暢山路這種),實測油耗能低至4L出頭,市區也不超過5L,這是什麼概念,卡羅拉/雷凌雙擎也不外如是啊,本田這套i-MMD太恐怖了。說說開起來的幾點感受吧。1,點火之後很安靜,這感覺和凱混一樣,一開始會覺得有點怪,但你意淫這是特斯拉就好了2,起步的蠕動很自然,松剎車就走,沒有傳統變速箱也沒有液力變矩器以及鎖止機構,所以走走停停一點頓挫都沒有3,市區走走停停的輕快感和凱混差不多,開不出差距4,高速公路上的再加速,或者市區暴力對待油門,就感覺得到比凱混要弱一些5,發動機介入之後聲音很大,R系列的發動機運轉聲音都不好聽,凱混高級感更強一點,但雅閣發動機介入時車身不會有動靜6,電池容量更體積更大,尾廂空間略囧,就兩廂掀背車的水平,座椅還不能放倒。這套系統比豐田的THS更複雜,除了有行星齒輪組之外,還有一套多片式離合器,用來切換髮動機的動力流(低負載發電VS高負載直接驅動)。比THS更能充分利用發動機的高效區間,所以比凱混每百公里省2L左右,你想想凱混的基數這麼IMBA,就知道雅閣有多黑科技了。你比我早沒關係,我一定能找到後發制人的方法。熱血不僅僅來自高轉紅頂,還有對技術力的孜孜不倦。這TM才是我喜歡的技術流本田啊。當然價格未知,應該不敢貴過豐田那套的,不然還怎麼賣。然後據說本田的國產化率高於豐田,最終售價可能可以一拼哦。題主提到的現代集團那套東西,好像也沒宣傳中的那麼神,我的同事稀飯也已經分享了他的試駕感受了。倒是通用的那套非常值得留意。但還沒開過,所以暫時不予置評。
我強烈懷疑本田做這種混動根本就是留了一手,不僅僅是省油,結構簡單,規避豐田專利壁壘。這本身是一套進可攻退可守的方案。
如果油價一直不高而且電池價格高昂,就一直這麼混著,如果電池技術一旦突破,本田這種車分分鐘可以把發動機和發電機去掉,換上個大電池,就是純電動了。豐田多年來一直是世界混動領域的龍頭老大,技術積累深厚。本田雅閣的i-MMD混動技術從宣傳上看,效率比豐田凱美瑞活動更好,油耗也更低。具體使用體驗還有看上市之後更全面的對比測試。但用豐田自己的話說,本田混動是豐田最大的競爭對手。
謝邀~我剛在烏魯木齊試駕完最新一代起亞K5混動版,索納塔混動的表現跟它估計也是八九不離十。之前試駕過凱美瑞雙擎,雅閣混動沒開過,但同事曾體驗過,還是能交流一下心得。豐田最早推廣混動,但一直以來都沒其它品牌能趕超,甚至連屁股也摸不到。以我剛試駕完的K5混動為例,高速油耗開出8.6L/100km,比很多純燒汽油的2.0L車型還要費油。K5混動在市區倒是能做出接近凱美瑞雙擎那種油耗表現,走走停停下也就是5.3L/100km左右。反觀凱美瑞雙擎,怎麼開怎麼用都是省得讓你覺得怕,從來就沒見過7字頭的油耗數字,這點是K5混動所做不到的,水平仍差得很遠。
至於雅閣混動,它是目前唯一有能力去挑戰一下豐田THS系統的車型。雅閣混動和凱美瑞雙擎一樣屬於混聯布局,原理同樣複雜得像天書那樣,跟豐田異曲同工的地方都是沒有傳統意義的變速箱。但本田混動系統整個思維跟豐田很不一樣,豐田還是傳統混動車的路數,電機主要負責起步,加速時幫助發動機一把,屬於輔助角色。可是本田這套叫i-MMD的系統,電機翻身變成主角,發動機主要工作變成為電機供電。甚至在急加速的時候,雅閣混動的發動機依然不直接驅動,而是在背後加大運轉力度給電池充電,藉此保證大功率電機有電可用。發動機唯一直接參与驅動車輛,就只有電機效率不高的高速行駛區間。
我的同事節操卓之前試駕過雅閣混動,按照他的說法,油耗控制能力已經跟凱美瑞雙擎難分高下,媒體都是開出4、5字頭的平均油耗,官方的綜合油耗數字是4.2L/100km。至於誰更厲害,需要兩車同環境下比較才知道。雅閣混動相比凱美瑞雙擎的優勢,用本田的話來說就是駕駛樂趣。我還沒開過,所以先不下結論。可是單以普通版來說,雅閣開起來的確比凱美瑞有趣得多。以我自己為例,雖然很欣賞豐田的混動,但買B級車的時候不會考慮凱美瑞雙擎,無論外觀還是駕駛感都太老氣。如果是雅閣混動,倒是會停步駐足來考慮一下。不過還有個懸而未決的地方,就是雅閣混動的價格仍是未知數。
瀉藥,從歷史的角度說一下。
本田在混動領域的起步並不晚,普銳斯是1997年推出的,本田也在1999年推出了Insight。Insight車型略小,比普銳斯短30厘米,所以重量和風阻更有優勢,油耗也比普銳斯低不少,百公里只有3.4升(第一代普銳斯5.1升),二氧化碳排放量只有80g/km,比只有2.5米長的Smart還低不少,在歐洲享有「三升車」的美譽,並且也是當年唯一一款汽油三升車。
但豐田明顯在市場營銷方面做的更好,第一代普銳斯就已經採用了四門五座的設計,實用性更好,可以當做普通家用車的替代品,並且宣傳的也到位,而第一代Insight不到4米的車長,三門掀背,只有兩座的設計註定只能是家裡已經有一台車的人的小眾玩具。所以第二代Insight採用了和普銳斯一樣的車身設計,五門五座,但比第二代普銳斯晚了六年,在豐田已經打下了充分的基礎的情況下,人們對混合動力的認知只有豐田,所以第二代Insight只能被人稱為「本田的普銳斯」。思域也早在2001年就推出了混動車型,雅閣第一次推出混動是在04年,並且都是不間斷的延續至今。但本田很多早期混動車型都是像歐洲車一樣,是在已經動力很強的版本上加一個電動機提高性能,而不是在一個注重效率,動力較弱的汽油機的基礎上加一個電動機彌補不足。比如05款雅閣混動是在已經是頂級動力的3.0 V6 255馬力的版本上加了一個電動機,0-100加速只用6.9秒,高昂的售價,也並不是那麼省油,所以幾乎無人問津。
而新款雅閣搭載了2.0升直4發動機,雖然採用了阿特金森循環,但依舊達到了145馬力,發動機略弱,但電動機很強,不像原來只有十幾馬力,現款雅閣混動的電動機達到了184馬力,並且扭矩超過300Nm(德國媒體數據)!要知道電動機的峰值扭矩是一起步就有的。雖然雅閣混動是以電動機為主,發動機為輔,但這套動力系統綜合水平依舊能接近過去3.0混動的動力水平,德國媒體在美國評測也表示保持了本田一貫的運動性。如果雅閣混動能放低姿態,訂一個消費者能接受的價格,勢必會在同級混動車中成為銷量的佼佼者。
本田在技術上顯然是不差的,但市場策略,產品定位,推出的時機,營銷公關都太落後,所以本田的混動並沒有像豐田那麼婦孺皆知。
雅閣搞的這個混動啊,excited!
它跟豐田的混動系統最大的區別在於,發動機直接介入驅動的程度不同。
凱美瑞雙擎我還沒開過,不過原理一樣的雷凌和卡羅拉雙擎我都親自試過,而且雷凌雙擎曾提回來試了一周(如下圖)。
簡單說,豐田的混動系統中,發動機是「按需介入」,也就是說一旦達到某個閾值,發動機是必然會為車輛直接提供動力的。你比如說,即便是EV模式下,在深踩油門急加速、速度超過(沒記錯的話)55km/h等情況下,發動機也會強制點火,為車輛前進直接提供動力。
(上圖來自於本田官網一箱油城市間挑戰賽|樂享|汽車|本田中國)但雅閣的這個混動則不然。根據本田官方的介紹,只有在高速巡航階段,發動機會為車輛直接提供驅動力外,其他情況下發動機即便點火,也【只為電池充電】。顯然雅閣的發動機要比凱美瑞的發動機更加傲嬌。
所以雅閣混動版的最大優勢,就在於能夠更高效地利用發動機。理論上比豐田更省油。
(上圖來源車用發動機穩態油耗MAP圖探析)因為對於凱美瑞混動來說,全油門狀態下,甚至即便是平常加速時發動機發電機同時輸出動力,發動機狀態就跟普通燃油車差不多,燒掉的油很多被摩擦、發熱用掉了。而雅閣則是可以在大部分情況下保證發動機處於最佳的燃油經濟性狀態,因為它只要帶動發電機保持適當的發電功率就好了,驅動車輛的任務完全交給了電動機。
當然,之所以雅閣混動能做到這一點,就與兩者下面這個不同有關。
第二個主要區別是電池不同。
凱美瑞的混動系統用的是鎳氫電池,而雅閣混動用的是鋰電池。豐田的鎳氫電池已經用了很多年,雖然可靠性很不錯,但儲能和放電能力不及鋰電池,所以我猜這也是為啥雅閣混動車可以在大部分情況下用純電驅動的主要原因。本田官方的說法是,純電模式可以直接把車開到120km/h,這已經是國內限速上限了。而豐田的純電模式(雷凌雙擎)只能到55km/h。
當然,由第二個不同引出了第三個不同,就是電機性能不同。這一點很好理解,對於凱美瑞雙擎來說,由於電動模式的需求有限,不需要裝高性能的電機。而雅閣混動則需要保證純電能把車推到120km/h的速度,因此其電機性能就要更好。
鋰電池的衰減等問題
從公布的數據看,雅閣混動版的油耗表現要好於凱美瑞雙擎,動力表現似乎也要更好。但我比較擔心的一點是,鋰電池的衰減問題,畢竟即便是一致性最好的動力鋰電池,充放1000次以後也會有大概20%的衰減,不知道這個問題本田公司怎麼解決。比如使用多少萬公里免費更換鋰電池?如果這個問題解決了,那雅閣混動就簡直完美了。
除此之外,本田混動車的駕駛感受、可靠性還沒有具體信息,雖然理論上來講,本田的技術水準,其可靠性和駕駛感受應該不會有太大問題,但畢竟還沒經過市場考驗不是?
本田官網對i-MMD混動系統的介紹。高效節能雙電機混合動力系統|汽車技術|汽車|本田中國
講真,信息太少了!
現代系的混動啥的就不多說了。
簡單說說各個廠家的市場行為。
就目前而言,我認為各個廠家推混動,目的倒不是為了走量,主要還是為了賺個臉熟,引導和培育市場,讓消費者認識混動、逐漸接受混動,而這些是為了應對未來國家油耗限值政策的。到2020年,國家百公里油耗限值降到5L的時候,混動產品的意義才能得以體現,但那個時候才推混動,明顯就晚了。從短期來看,畢竟在油價下跌的當下,混動產品的燃油經濟性對消費者的吸引力實際上是打了折扣的。
我看之前的朋友都沒太說全,我來補充一下吧
本田混動目前有三款,i-DCD、i-MMD和Sports Hybrid SH-AWD,分別對應低中高三個檔次的車型。分別是單、雙、三電機。以前早期還有IMA hybrid,現在已經被廢了
i-DCD的電動機是集成在7速雙離合變速箱中的,配合1.5L的阿特金森發動機。發動機為了彌補阿特金森發動機低轉和高轉表現不佳的問題,加入了VTEC和VTC,主要用於小型車,比如飛度和鋒范。i-DCD的原理比較簡單,起步和低速用電機,提速的時候混動,高速的時候純發動機,剎車下坡回收能量。
i-MMD由於使用了排量更大的發動機,如果加大電動機功率,那麼尺寸也會隨之變大,也需要更大的電池組,為了輕量化和操控性能,i-MMD使用了內置雙電機並與發動機直連的CVT變速箱。i-MMD最大的不同,是它在混動模式下,是由發動機帶動發電馬達,加上電池組同時給電動機供電,驅動車輛加速行駛,這種模式更像是一台增程型電動車。之所以採用這種模式,是因為本田認為這樣更有利於減少燃油消耗,並且提供更最大的扭矩以提升車輛的動態性能。目前主要是在雅閣hybrid上使用。
Sports Hybrid SH-AWD,其實顧名思義就知道主要用於四驅車型,目前RLX和NSX有搭載,傳統的SH-AWD是通過後橋差速器兩側的多片離合器來分配後軸左右車輪的扭矩的。而Sport Hybrid SH-AWD在後橋上採用了兩個電機來取代多片離合器,實現後軸扭矩分配的功能。
採用Sport Hybrid SH-AWD技術的車型上會帶有三個電機。其中一個是集成在變速箱中的電機用於回收前軸動能並輔助驅動車輛。後軸的兩個電機分別驅動兩個後輪並適時回收來自車輪的動能。由於後軸採用了電機,所以Sport Hybrid SH-AWD的車型沒有傳動軸。在車輛啟動時,會以純電動模式行駛,由後軸兩個電機驅動;在車輛行駛時依據情況可以僅靠發動機驅動,也可以僅靠後橋的兩個電機驅動;當需要提速的時候,同時調動所有電機以及發動機為車輛提速;在減速通過彎道時,後軸其中一個電機對彎外輪輸出扭矩,其餘三個車輪迴收動能;在半油門通過彎道時,後軸其中一個電機對彎外輪輸出扭矩,前軸採用發動機驅動車輪;在全油門通過彎道時,後軸兩個電機以及發動機同時推動車輛前行,而位於集成於變速箱內部的電機則處於回收動能狀態。憑藉這種出色的油-電配合邏輯,Sport Hybrid SH-AWD能夠在降低燃油消耗的同時提升操控,非常的出色。Experience the 2014 RLX Sport Hybrid這是RLX混動的講解,優酷引用的,侵刪從以上應該能看出來,本田和豐田的混動,各有優點,其實和兩家公司的性格也比較類似:豐田極端地注重效率和經濟性,而本田在注重經濟性的同時兼顧運動性能。
但是,豐田的混動成為招牌產品,原因不僅僅是效率高而已。成本相對較低、故障率低也是豐田混動成功最大的兩個因素。豐田混動的可靠性能和汽油機車型一樣甚至更好,這是非常不可思議的。而本田早期的IMA之所以被淘汰掉,故障率高是一個很大的因素;目前本田的這三款混動,雖然可靠性有了長足的進步,但是據用戶反映還是略差於豐田,而且i-MMD和Sport Hybrid SH-AWD的成本也比豐田要高。
結論:混動,豐田第一,本田/通用第二,現代第四。雅閣混動和凱美瑞混動可以說是中級車裡面兩位最有競爭力的對手。當然,豐田市場起步早,目前名氣也更大些。
簡單來說,豐田這套混動,主角更多的是內燃機,電動機起到的只是一個輔助的作用,在起步的時候,發動機不工作,電動機驅動汽車行駛,在一個合適的時候,發動機以一個經濟的轉速介入,從而達到減少油耗的目的,在剎車的時候,這個時候車輪的轉動帶動發電機給電池充電,以此進行能量的回收,高速行駛或者加速的時候,則是發動機和電動機同時工作以保證車輛有足夠的動力。
而雅閣i-MMD混動系統則顯得更是傾向於電力驅動。一般情況下,電動機起步,低速行駛的時候,發動機工作不是為了驅動汽車,而是帶動發電機發電,然後由電動機帶動車輛行駛,所以這個時候,唱主角的是電動機而非發動機,唯有在高速巡航或是加速的時候才會又發動機介入,作為主要動力,電動機此時則是在必要的時候介入,僅僅提供輔助而已。
對於發動機和電動機的角色設定,是雅閣和凱美瑞混動最顯而易見的區別,一句話,豐田是發動機唱主角,電動機是配角,本田則是電動機是主角,只在中高速時發動機唱主角。這就是為什麼有人回答說本田的這個混動更省油,我這麼說你們能夠明白為什麼了吧。
不知道本田這套系統的可靠性如何。但是但就原理來說,確實應該比豐田省油,因為豐田的發動機需要顧及到低速時候的動力輸出需求,而這個時候並不是內燃機效率最高的時候。本田中低速發動機完全只用來發電,這就解決了中低速燃效低的問題。然而這對於整個電路系統還有電機的要求更高,因此本田的混動系統成本也比豐田更高。通用這一代的混動跟豐田原理基本一樣,索納塔之類的……有時候油耗比汽油車都高還是一邊涼快去吧……
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