動力科技如何用1+1推動未來快進？ | 環球科技觀光團小組 | 果殼網 科技有意思

1+1的助力，在天空之上將音速甩在身後

隱身戰鬥機殲20在珠海航展上驚鴻一瞥，隱身、超音速巡航和機動性都是第四代戰鬥機的特質，要達到這些性能，離不開一個強大的心臟。

從滑行騰空到突破音速，戰鬥機如何調整速度？在航空渦扇發動機中，通常通過控制2個燃燒室內的噴油量來調節推力。空氣經過風扇分成兩路，內側氣流被壓氣機送入燃燒室，燃燒產生氣流從尾噴口高速排出，產生推力。

不加力工況較為經濟，飛機可長距離續航

前方接敵需要急加速？那就得依靠外側通道沒燃燒的空氣了。在燃燒室後部的加力燃燒室內設置了一組噴油嘴，混合空氣在這裡再次燃燒產生強大噴氣，推動飛機迅速突破音障。殲20就是依靠發動機的兩個燃燒室，1+1實現經濟巡航和最大推力加速的不同工況需求。

燃燒室後的加力燃燒室二次燃燒提升推力，飛機快速加速

地面的迅捷離不開齒輪和電機

飛機油耗巨大，排放問題也較為嚴重。在航空業，新能源飛機也在逐漸發展，工程師也想給飛機用上油電混合動力，降低油耗。然而航空業的進度被汽車遠遠拋離。我們熟悉的汽車上，汽油和電力的混合動力系統得到了越來越廣泛的應用。

混合動力飛機？還停留在概念階段

除了更經濟的油耗和排放，混合動力這種1+1的工作模式也已經讓頂級跑車獲得了令人咋舌的性能，在賽道上也幫助賽車更快提速，獲得更快的圈速。除了油與電碰撞出的火花，如果混合動力車輛再配備兩台變速箱，複雜的機械與精密的電子組合會產生怎樣的效果？

混合動力還不夠，再把變速箱拖出來混合一下！

已經是1+1的混合動力如何再來1+1？ 看起來天馬行空的想法現在被雷克薩斯變成了現實。其實雷克薩斯LC 500h的多級混合動力系統（Multi Stage Hybrid System）中蘊藏了三個「1+1」：

3.5L V6發動機+電力單元是混合動力的基礎；

1+1兩台電動機結合行星齒輪，讓調速和驅動更加自由；

變速機構是E-CVT+4AT的組合。

E-CVT與4AT變速箱組合，一共可以模擬10個檔位

都2016年了，豪華混動跑車還需要4AT是什麼鬼？ 當然沒那麼簡單，這套系統通過E-CVT和4AT的傳動比排列組合，以3×3+1的形式，實現了10個檔位的設置。這裡面3×3指的是什麼，最後的1又是什麼？ 10速又能給我們帶來怎樣的變化？

1. 有無限可能的E-CVT提供了三個最優解

區別於一般的CVT無級變速器，雷克薩斯多級混合動力系統中採用的E-CVT通過一個行星齒輪就可完成車輛的平順調速，讓兩種動力在毫無察覺的情況下自由切換。行星齒輪由太陽輪、行星輪和外層齒圈組成。

E-CVT如何調速？電動機和行星齒輪一起打配合

在這套混合動力系統中，3.5L V6發動機與中間的行星齒輪座相連，調速電機（1號電機）與太陽輪相連，驅動電機（2號電機）則連接外層齒圈。由於還沒有LC500h的技術講解圖，所以用下面的簡易原理圖作為示例。

E-CVT原理圖，各部分如何在行星齒輪上連接，看顏色就知道了！

鎖定行星齒輪中任意一種齒輪，其餘兩種齒輪會按照不同的傳動比進行轉動，通過調速電機的轉速調整，可以匹配不同速度下的發動機和電動機輸出功率。由於調速電機的轉速可以無限變化，就相當於一個電子無級變速器。在雷克薩斯LC500h上，通過程序設定，可以固定3個最優化的傳動比，這也就是3×3中的第一個3。

1. 4AT的加入，如何為車輛「加力」？

儘管E-CVT可以無級變速、平順高效，但是調速範圍有限，而4AT的加入巧妙地解決了這個問題。3×3中另外一個3即是4AT變速箱的前三個檔位，配合這三個檔位放大動力系統輸出的扭矩，可以實現更高範圍的調速。當我們讓兩個變速器串聯後，E-CVT的三個檔位與4AT的前三檔傳動比進行組合便可模擬出9個檔位，4AT最後的一檔被設定為超速檔，從而組成這個10檔變速系統。

I have an E-CVT, I have a 4AT, Uhh!

由於4AT的加入，發動機和電動機均得到了更大的調速範圍。經過4AT的動力輸出，可像《三體》中太陽輻射層「能量鏡面」的增益反射作用，將電波以恆星級超大功率輻射向全宇宙一樣，放大傳遞到車輪，獲得更快的速度。

而此前雷克薩斯就在混動系統的E-CVT後端加入一組行星齒輪變速機構，只提供2個傳動檔位。選擇大減速比齒輪時，整個動力系統的扭矩輸出會被放大，加速更快；選擇小減速比齒輪時，車輛的最高車速提高，經濟時速巡航的油耗也會降低。

之前的GS450h通過高低兩檔擴大了車輛的傳動範圍

在全新的LC500h中，檔位從2個升級到4個，更多的齒比帶來了更寬的調速範圍。例如1檔的齒比更大，起步時能爆發更大的扭矩。LC500h可在5.0秒完成0-100km/h加速，相當於從3.5L V6升級成5.0L V8的水平。

車輛起步就像是彈射起飛的戰鬥機，只給後車留下一串尾燈的光斑

混合動力一直是高效平順的代名詞，如何營造跑格？自然得在換檔「快」上做文章。10個模擬檔位想怎麼快？這套多級混動系統分分鐘教傳統變速箱做人。哦不，是做箱。

雖說有3個模擬檔位，但是E-CVT換檔可不需要齒輪前後運動。撥動方向盤後面換檔撥片，調速電機即時改變轉速就能完成換檔。想瞬間升降幾個檔位的話，有後面4AT變速箱協同工作，就能事半功倍迅速完成。

除了混合動力車型低油耗和低排放，雷克薩斯多級混合動力系統（Multi Stage Hybrid System）同時實現了強大的動力輸出與快速、平順的換擋反應。

前中置布局與輕量化的改進保證車輛操控

作為一輛大尺寸豪華GT跑車，LC500h在西裝革履之下也得有不羈的野性。輕量化的鋰電池組相比目前的鎳氫電池組重量降低20%，將更多的能量壓縮在更小的空間內，抵消了4AT增加的重量。通過將電池放置在後軸處，整車保持前中置後驅的布局，LC 500h達到了51:49的平衡配重。這樣保持豪華屬性的同時，也擁有比肩超級跑車的操控體驗，無論巡遊山間還是賽道撒野，都駕輕就熟。

——————————————一個預告——————————————

圖片和文字是不是已經無法滿足你對雷克薩斯LC500h這套獨特的多級混動系統的濃厚興趣了？那咱們來體驗實車吧！在即將開始的廣州車展上，這款充滿未來感的大型豪華跑車將會出現在5.1館雷克薩斯的展台，各位感興趣的殼er們記得關注喲！

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