豐田凱美瑞和本田雅閣的混合動力技術有什麼區別?
不劈情操,直接上乾貨
文/秦齊
幾年來,日系兩田之間的良性競爭,不斷推進混合動力系統的發展,向著更平順更高效的方向前進。不過,雖然都叫混合動力,這兩家走的卻是不一樣的道路。
先來說說豐田,他家的混合動力名為THS(Toyota Hybrid System,這名字也太直接了),現在已經發展到了第四代,我們前段時間評測的第八代凱美瑞的混動版上,就搭載的這套混動系統。(評測視頻請戳:《60%豐田基因+30%凱美瑞本色+10%運動調料,試駕全新凱美瑞混動》)
四代THS混動系統給我們最明顯的感覺是,發動機和電機之間的轉換很平順。雖然耳朵可以清楚地判斷發動機的介入和退出,但身體的其他感官,是感受不到任何異常的。
這一點要歸功於豐田THS系統中的核心部件,PSD(Power Split Device)動力分流裝置。
行星齒輪機構是這個玩意的精華,大電機MG2與行星齒輪的外圈(Ring Gear,紅色)相連,再與驅動輪相連,中間的行星齒(Planetary Gear,藍色)與發動機的曲軸輸出端相連,中心的太陽齒(Sun Gear,綠色)與小電機MG1相連。可以看到,在這種設置下,發動機與兩個電機之間是一直保持連接狀態的,所以在發動機的動力介入的時候,不會產生明顯的頓挫感。
大電機MG2的主要任務是直接為驅動輪提供動力,然後在減速時發電,為電池充能。小電機MG1除了可以發電外,還能通過調節自身轉速,來控制發動機的轉速,使其盡量維持在高能效轉速區間。
豐田THS混動系統的特點是,它並沒有一個穩定的混動狀態。
起步時,由大電機MG2(黃色外圈)帶動。
達到純電模式的最大速度時,發動機啟動,驅動小電機MG1(綠色中央齒輪)發電。
急加速時,小電機MG1啟動,帶動發動機(四個橙色齒輪)進入高轉區間,獲取最大扭矩,同時大電機MG2也馬力全開,與發動機一起推動車輛前進。
而本田則是另外一套思路。
從示意圖上來看,本田的i-MMD混動系統比豐田THS要簡單易懂許多。電動機與驅動輪相連,發動機與發電機相連,而發動機與驅動輪之間則通過一個可開合的離合器相連。
與豐田THS的混動模式不同,本田i-MMD在混動模式下,離合器處於斷開狀態,因此發動機的動力並不能直接作用於驅動輪上,而是全部給了發電機,最後還是由電動機驅動車輪。
當車輛進入高速巡航狀態時,離合器閉合,系統進入一種豐田混動系統沒有的模式——發動機直驅模式。在這個模式下,發動機代替電動機,通過齒輪組直接驅動車輪。此時發動機在最佳工況下運轉,帶來更好的燃油經濟性。
從結構上的差異來看,豐田THS由於發動機與電機無法分離,在加減速不均勻的複雜工況下,發動機需要動態調節自身動力,所以要想持在在最佳工況工作,難度略大。而本田i-MMD的發動機與電機可以完全斷開,發動機可以長時間工作在最佳工況,所以從理論上講效率會高一些。
但豐田最近推出了熱效率達40%的Dynamic Force發動機,從源頭上改良了混動系統的效率問題。並且與上一代相比,第四代THS改良了結構設計,將電機的總體損耗降低了20%,同時重量也降低了21%,整體效率進一步提升(下圖左為老款THS,右為新款)。
所以說,在效率層面上,豐田THS和本田i-MMD差別不大。但因為兩者在機械結構上存在比較大的差異,所以它們帶來的駕駛感受就有所不同。
豐田THS在傳統內燃機非線性的動力特性上,加入了動力非常線性的電動機,內燃機和電動機這兩股動力有機「混合」在一起,傳送給驅動輪,從而獲得了比傳統內燃機更加平順的駕駛體驗。
而本田的i-MMD除了發動機直驅模式,在其他模式下,都是由電動機直接向車輪輸出動力,內燃機的動力更多地轉化為電能,徹底告別了內燃機不線性的輸出特性,加速平順且輕快,駕駛體驗更接近一輛純電動車,甚至有點運動的味道。
總體來看,豐田用傳統內燃機車思路做混動車,而本田則是用電動車的思路做混動。不同的理念帶來了兩種性格不一樣的產品,沒有誰更好,只有哪個更適合你。
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